Skip to main content
SUPERVISOR
مجید افیونی مبارکه (استاد مشاور) سیدفرهاد موسوی (استاد مشاور) سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما) کریم عباسپور (استاد مشاور) جهانگیر عابدی کوپائی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Raheleh Malekian
راحله ملکیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1385

TITLE

The Effect of Natural Zeolite and Surfactant-Modified Clinoptilolite Zeolite on Nitrate Leaching and Corn Growth
In this study, the NH 4 + removal and release from clinoptilolite (Cp) and nitrate removal and release from surfactant-modified zeolite (SMZ) were evaluated. The feasibility of using SMZ in comparison with Cp application to reduce nitrate leaching and enhance crop growth was also investigated. Then LEACHN parameters that would describe the field observations in two treatments of unamended soil lysimeter (control) and Cp-amended lysimeter were determined using SUFI-2 procedure. Millimeter- and nanometer-sized Cp showed 8.16% to 88.42% and 8.44% to 91.5% NH 4 + removal efficiency, respectively, over a wide range of initial NH 4 + concentrations and different Na + concentrations. Nitrate removal efficiency by millimeter- and nanometer-sized SMZ were 26.67% to 82.26% and 37.84% to 85.49%, respectively, over a wide range of initial nitrate concentrations and different Cl - concentrations. Using lysimeters, it was determined that the amount of NO 3 -N leached from SMZ- and Cp-amended lysimeters at the higher application rate (60 gr kg -1 ) was approximately 26 and 22% lower, respectively, than that from the control system. N uptake was significantly greater in Cp-amended than SMZ-amended lysimeters. The estimated values for denitrification rate, distribution coefficient, and soil/solution NO 3 -N nitrification rate were greater in Cp-amended lysimeter compared to control. Key Words: Nitrate leaching, Clinoptilolite zeolite, Surfactant-modified zeolite, Ammonium removal, LEACHN, SUFI-2.
تلفات نیتروژن به ویژه در زمین های تحت آبیاری و در خاک های با بافت سبک، به طور چشمگیری سبب افزایش غلظت نیترات در آب های سطحی و زیرزمینی می شود. بنابراین کاربرد مواد طبیعی و غیر سمی که سبب افزایش راندمان کاربرد کود شده و همزمان آبشویی نیترات را کاهش دهند، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. زئولیت ها، موادی طبیعی، غیر سمی و ارزان قیمت می باشند که به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصر بفرد، از جمله سطح ویژه و تبادل کاتیونی بالا، اصلاح کننده مناسب خاک و یا حامل مناسبی برای مواد غذایی گیاه می باشند. تحقیق حاضر با اهداف: بررسی تأثیر اندازه ذرات زئولیت کلینوپتیلولایت تهیه شده از معدن سمنان (Cp) و غلظت کاتیون Na + بر حذف آمونیوم توسط Cp و تعیین بهترین مدل تجربی فرایند تبادل یونی، فرایند رهاسازی آمونیوم از Cp و تعیین بهترین مدل تجربی سینتیک رهاسازی، تأثیر اندازه ذرات زئولیت اصلاح شده با سورفکتانت (SMZ) و حضور یون Cl - بر حذف نیترات و فرایند رهاسازی نیترات توسط SMZ به عنوان تابعی از زمان و قدرت یونی، تأثیر اندازه (میلی متر و نانومتر) و میزان کاربرد (20 و 60 گرم در کیلوگرم خاک) Cp و SMZ بر آبشویی نیتروژن و عملکرد گیاه با استفاده از لایسیمتر و همچنین تخمین معکوس پارامترهای مدل LEACHN با استفاده از LEACHN-CUP و تعیین پارامترهای مدل توسط نتایج مطالعه مزرعه ای در دو حالت عدم استفاده از Cp (کنترل) و کاربرد آن، طراحی شد. در این تحقیق، ظرفیت جذب NH 4 + توسط Cp با اندازه میلی متر در غلظت 03/0 مولار Na + برابر با mgNH 4 + /g 3/11 و برای Cp در اندازه نانومتر برابر با mg NH 4 + /g 3/13 به دست آمد. راندمان حذف آمونیوم توسط Cp با اندازه میلی متر در حضور Na + و با غلظت 03/0 میلی مولار در محدوده 2/10 تا 4/88 درصد متغیر بود. در حالی که این مقادیر برای غلظت 1/0 و 3/0 مولار Na + به ترتیب برابر با 7/8 تا 3/61 درصد و 2/8 تا 3/44 درصد بودند. با افزایش قدرت یونی محلول واجذب، میزان NH 4 + رها شده از Cp افزایش یافت. SMZ در اندازه میلی متر قادر به جذب بیش از mmol kg -1 60 نیترات و SMZ در اندازه نانومتر قادر به جذب بیش از mmol kg -1 80 نیترات بود. نیترات جذب شده می تواند به راحتی تحت شرایط قدرت یونی مختلف رها شود. راندمان حذف برای SMZ میلی متری و نانومتری به ترتیب بین 7/26 تا 3/82 درصد و 8/37 تا 5/85 درصد به دست آمد. نتایج کاربرد Cp و SMZ در لایسیمتر نشان داد که کاربرد هر دو اصلاح کننده به میزان 60 گرم در کیلوگرم خاک دارای پتانسیل جلوگیری از آلودگی آب های زیرزمینی می باشد و به طور همزمان رشد گیاه را بهبود و نسبت برداشت نیتروژن توسط گیاه به میزان نیتروژن کاربردی (RUF) را افزایش می دهند. میزان RUF در اثر کاربرد Cp به طور معنی داری (در سطح 5%) بیشتر از کاربرد SMZ به دست آمد. اندازه ذرات اصلاح کننده اثر معنی داری بر آبشویی نیترات و رشد گیاه نداشت. نتایج به دست آمده نشان داد که از محدوده پارامترهای هیدرولیکی به دست آمده با استفاده از الگوریتم تخمین معکوس در شرایط عدم کاربرد اصلاح کننده Cp، می توان در پیش بینی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی