Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Khademi Moughari,Samsolall Ayubi,Amirhossein Khoshgoftarmanesh
حسین خادمی موغاری (استاد راهنما) شمس اله ایوبی (استاد مشاور) امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد مشاور)
 
STUDENT
HASSAN LOTFIPARSA
حسن لطفی پارسا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Temporal Mineralogical Changes of Phlogopite and Biotite underAlfalfa (Medicago sativa L.) Rhizosphere
Potassium is one of the essential elements for plant growth which is mostly supplied by K-bearing minerals in soils. The role of these minerals, particularly micas, in K supply for plants is well known. However, little information is available on the rate of K release from micaceous minerals and consequent mineralogical changes with time. The objective of this study was to investigate the temporal changes of concentration and uptake of potassium from phlogopite and biotite and consequent biological alteration of these minerals in alfalfa rhizosphere. A pot experiment was conducted under greenhouse conditions. The experimental design was a completely randomized design with factorial combination and 3 replicates. The growth medium was a mixture of Hamadan quartz sand and micaceous mineral (Hamadan phlogopite or Amlashbiotite). During 200 days of alfalfa cultivation, plants were irrigated with either a complete or K-free nutrient solution and distilled water as needed. At 40, 75, 110, 140, 165 and 200 days after cultivation, 3 replicates of each treatment were harvested and their K concentrations and uptake were 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). Results indicated that the K concentration in plant tissues significantly decreased with time. In addition, phlogopite was able to maintain plant potassium concentration in sufficient range for more than 110 days but this period for biotite was 75 days. Also, the parameters of growth and uptake rates had significant changes with time. At the early stage of plant growth, both growth rate and K uptake were low. These parameters increased with time as the ability of root to extract potassium also increased. At the end of experiment, because of the plant age and decline in potassium source, root power for potassium uptake reduced and, thus, the amounts of plant growth rate and K uptake rates also decreased. XRD data showed the transformation of phlogopite and biotite under both nutrient solutions during the experiment. Under K-free nutrients solution, phlogopite and biotite had much greater mineralogical changes with time as compared to the complete nutrient solution. It seems that considerable mineralogical changes in clay sized phlogopite occurred and rhizospheric conditions induced the transformation of phlogopite to vermiculite, smectite and chlorite. Beside this transformation for biotite was less than phlogopite and quantities of smectite and chlorite was very low. Temporal changes in the ratio of 1.4 to 1.0 nm XRD peaks was very similar to changes in growth and potassium uptake rates of alfalfa in 200-day growth period. At the early stage of plant growth until 110 days, this ratio was low. The rate of mineral transformation increased with time as the ability of roots to uptake interlayer potassium increas
پتاسیم یکی از عناصر ضروری رشد گیاه است که عمدتاً از طریق کانی های اولیه پتاسیم دار خاک تأمین می شود. نقش این کانی های اولیه به ویژه کانی های میکائی، در تأمین پتاسیم مورد نیاز گیاه به خوبی شناخته شده است. لیکن اطلاعات ناچیزی در مورد تغییرات زمانی میزان رهاسازی پتاسیم و تغییرات کانی شناسی کانی های میکائی با زمان وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی تغییرات زمانی غلظت و جذب پتاسیم از کانی های فلوگوپیت و بیوتیت و تغییرات کانی شناسی این کانی ها توسط گیاه یونجه انجام شد. در این پژوهش از طرح فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار استفاده شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی (بعنوان ماده پرکننده) و کانی فلوگوپیت یا بیوتیت بوده و گیاهان با محلول غذائی پتاسیم دار یا بدون پتاسیم در دوره 200 روزه کشت تغذیه و با آب مقطر آبیاری شدند. در طول آزمایش در زمان های40، 75، 110، 140، 165 و 200 روز، سه تکرار از هر یک از تیمارها برداشت و اندام هوائی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکسترگیری خشک انجام شد و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه توسط دستگاه شعله سنج تعیین شد. همچینن کانی های میکائی بستر کشت و محصولات هوادیدگی آنها از شن کوارتزی جدا شدند و بخش رس آنها به وسیله پراش سنج پرتو ایکس بررسی شد. بدین منظور نمونه ها با منیزیم اشباع شده و سپس تحت تیمار اتیلن گلیکول قرار گرفتند. همچنین جهت مطالعات کامل تر نمونه ها با پتاسیم اشباع و سپس تحت حرارت 550 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. نتایج نشان داد که غلظت پتاسیم در تمامی تیمارهای زمانی به صورت معنی داری کم می شود. همچنین مشاهده شد که فلوگوپیت توانسته است تا بیش از 110 روز پتاسیم گیاه را در محدوده کفایت نگه دارد. در حالیکه توانائی بیوتیت برای نگهداری غلظت پتاسیم گیاه در محدوده کفایت در حدود 75 روز بود. در هر دو کانی فلوگوپیت و بیوتیت، پارامترهای سرعت رشد گیاه و سرعت جذب پتاسیم هم دارای تغییرات معنی داری با زمان بودند. در ابتدا به دلیل توان کم گیاه و توسعه کم ریشه در جذب پتاسیم کم و در اواسط آزمایش با رشد ریشه ها توان جذب گیاه افزایش می یابد. در انتهای آزمایش به دلیل پیر شدن گیاه و همچنین کاهش منابع پتاسیم در تیمارهای تغذیه ای بدون پتاسیم، توان جذب پتاسیم ریشه کاهش می یابد و درنتیجه مقادیر سرعت رشد گیاه و سرعت جذب پتاسیم کم می شود. نتایج پراش نگاشت های پرتو ایکس، نشان دهنده تغییرات کانی شناسی فلوگوپیت و بیوتیت در شرایط تغذیه ای با محلول غذائی کامل و فاقد پتاسیم بودند. در شرایط تغذیه ای فاقد پتاسیم، فلوگوپیت و بیوتیت تغییرات زیادی با زمان داشتند. به نظر می رسد تغییرات کانی شناسی زیادی با زمان در فلوگوپیت ایجاد شده و فلوگوپیت به ورمیکولیت، اسمکتیت و کلریت تبدیل شده است. در حالیکه این تغییرات برای بیوتیت نسبت به فلوگوپیت کمتر بوده و مقادیر بسیار کمی اسمکتیت و کلریت مشاهده شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی