Skip to main content
SUPERVISOR
Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Hossein Khademi Moughari
امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد مشاور) حسین خادمی موغاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Sheikhi Shahrivar
فاطمه شیخی شهریور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Effect of Gypsum on Potassium and Iron Uptake from Phlogopite by Alfalfa and Their Release Rate under Laboratory Conditions
Potassium is a macroelement essential for plants and animals. This element is the main component of some soil minerals and its importance in agriculture has been proven. Iron is one of the major elements existing in the structure of selected micaceous minerals that attracted a lot of attention in agriculture. Gypsum in soil reduces the availability of some nutrients to plants. Although large areas in arid regions of the world, particularly in Iran, are covered with gypsiferous soils, the effect of gypsum on the rate of potassium and iron release from minerals has not yet been studied. The objective of this study was to evaluate the effect of gypsum on the release rate of potassium and iron from phlogopite under laboratory and greenhouse conditions. The results of this study showed that as gypsum content increased, potassium and iron concentrations decreased which is likely due to extensive presence of calcium ions. Potassium and iron release rate from phlogopite was also studied under greenhouse conditions using a completely randomized design with factorial arrangement and three replications. Alfalfa was used as the test plant. The medium was a mixture of quartz sand (as filling material), micacous mineral (phlogopite) and different levels of gypsum. During the six-month cultivation period, the pots were watered and fed with distilled water and four different nutrient solutions including: complete, potassium and iron free, potassium free, and iron free nutrient solutions. Plants were harvested at the end of the growing period and the concentrations of potassium, iron, and calcium of the roots and shoots was measured.The results showed a statistically significant effects of different levels of gypsum on dry weight and potassium and iron concentration and uptake of roots and shoots. In growth media containing gypsum levels of 0%, 2%, and 5% treated with potassium and iron free nutrient solution and potassium free nutrient solution, phlogopite (as a three octahedral mica) was able to provide sufficient amount of potassium for plants. In growth media containing 12% or 25% gypsum treated with either potassium and iron free or potassium free nutrient solution, phlogopite could not provide enough potassium necessity for the plant. This might be due to the high concentration of Ca released from gypsum dissolution. The same results were also obtained for iron. The highest amount of potassium and iron uptake in plant shoot was found in gypsum-free media treated with the complete nutrient solution. Generally, as pH increases due to the presence of gypsum in the medium, potassium and iron uptake by plant decreases as such that the media having 25% gypsum show the highest reduction in potassium and iron uptake. An increase in calcium concentration changes the equilibrium of potassium and iron in the root zone as well as in plant tissues. The results of this study clearly show that the rate of potassium and iron release from micaceous minerals is extremely reduced in the presence of gypsum and, therefore; it is necessary to pay special attention to the nutrient management of these soils.
پتاسیم یک عنصر پرنیاز برای گیاهان و حیوانات است. این عنصر جزء اصلی برخی از کانی های خاک بوده و اهمیت آن در کشاورزی به اثبات رسیده است. آهن ازجمله عناصری است که در ساختار برخی کانی های میکایی همانند پتاسیم وجود دارد و در کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. گچ در خاک برای جذب برخی عناصر غذایی توسط گیاه و تولید محصول، محدودکننده است. علیرغم اینکه بخش وسیعی از اراضی مناطق خشک دنیا به‌ویژه ایران را خاک های گچی می پوشاند، تأثیر گچ بر قابلیت آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی های میکائی بررسی نشده است. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر گچ بر قابلیت جذب پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت تحت شرایط آزمایشگاهی و همچنین در شرایط گلخانه ای توسط گیاه یونجه بود. برای بررسی آزمایشگاهی آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت تحت تأثیر گچ از آزمایش فاکتوریل با سه تکرار استفاده شد. تیمارهای آزمایشی شامل گچ در 5 سطح (0، 2، 5، 12 و25 درصد) و هشت زمان متفاوت شامل 12 ساعت، 1، 2، 4، 8، 16، 32 و 64 روز بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان دادبا افزایش سطح گچ، به دلیل افزایش غلظت یون کلسیم، غلظت پتاسیم و آهن آزاد، روند کاهشی نشان داد. بررسی آزادسازی پتاسیم و آهن تحت شرایط گلخانه ای با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار به‌صورت گلدانی و در شرایط گلخانه انجام شد. در این تحقیق گیاه یونجه به‌عنوان گیاه آزمون انتخاب شد. محیط کشت مخلوطی از شن کوارتزی (به‌عنوان ماده پرکننده) و کانی میکایی فلوگوپیت و سطوح مختلف گچ بود. در طول دوره شش‌ماهه کشت گلدان ها به‌وسیله آب مقطر و چهار نوع محلول غذایی شامل با پتاسیم و با آهن، فاقد پتاسیم و فاقد آهن، با پتاسیم و فاقد آهن و فاقد پتاسیم با آهن آبیاری و تغذیه شدند. در پایان دوره کشت گیاهان برداشت و مقدار پتاسیم، آهن و کلسیم ریشه و شاخسار اندازه گیری شدند. نتایج تأثیر معنی دار سطوح مختلف گچ بر وزن خشک، غلظت و جذب پتاسیم و آهن ریشه و شاخسار را نشان داد. در بسترهای کشت با سطوح 0% ، 2% و5% و در شرایط تغذیه با محلول های غذایی فاقد پتاسیم و آهن و فاقد پتاسیم و با آهن، فلوگوپیت به‌عنوان میکای تری اکتاهدرال توانست نیاز پتاسیمی گیاهان تحت کشت را به‌خوبی تأمین کند ولی در بسترهای کشت با سطوح 12% و 25% گچ و در شرایط تغذیه با محلول های غذایی فاقد پتاسیم و آهن و فاقد پتاسیم و با آهن، به دلیل حضور فعال یون کلسیم، فلوگوپیت نتوانست نیاز پتاسیمی گیاهان را به اندازه کافی تأمین کند. همین نتایج در مورد عنصر غذایی آهن هم صدق می کند. بیشترین جذب کل پتاسیم و آهن شاخسار در بستر کشت فاقد گچ در شرایط تغذیه با محلول غذایی کامل مشاهده شد. به‌طورکلی با افزایش pHبه دلیل حضور گچ در بستر کشت، کاهش جذب پتاسیم و آهن مشاهده شد به‌طوری‌که در سطح 25% گچ بیشترین کاهش جذب را نشان داد. افزایش غلظت کلسیم سبب برهم زدن تعادل عناصر غذایی پتاسیم و آهن ازنظر حد کفایت شد. نتایج به‌دست‌آمده از این تحقیق به‌روشنی نشان می دهد که آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی های میکایی در حضور گچ به شدت محدود می شود و ضرورت دارد توجه ویژه ای به مدیریت تغذیه ای این خاک ها مبذول شود. کلمات کلیدی : رهاسازی پتاسیم و آهن، فلوگوپیت، گچ، یونجه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی