پهنه‌بندی پتاسیم کل و قابل جذب در خاک‌های سطحی بخشی از اراضی شهرستان فریدن

STUDENT

DEGREE

YEAR

Nutrient supply greatly affects the growth of plants. Potassium (K) is an essential nutrient which is absorbed by plants much more than phosphorus and as much as or even more than nitrogen. The objective of this research was to map total and available K in the surface soils of Fereidan Isfahan region. Factors affecting the spatial variability of K including parent material, land use and topography were investigated. The relationship between the total and available K and selected soil properties were also studied. A total of 165 surface soil samples (0-15 cm) were taken from soils developed on 7 different parent material in an area of 60000 ha. The total and available K were determined using the exctuaetion method by NaOAC and acid digestion, respectively. Selected soil characteristics including pH, EC, CEC, organic matter, carbonates and soil texture were also measured. Besides, mineralogical analysis was carried out on selected soils with different parent materials. Results indicated that there were statistical difference in both total and available K among the soils developed on different parent materials. Soils formed on granite and limestone showed the highest and lowest level of the total K, while those derived from old alluvium and the mixture of schist, fine textured sandstone and marble had the least and the maximum level of available k, respectively. Dryland and irrigated farms had the maximum and minimum amount of the total k, respectively. Besides, gardens and rangeland had the highest and lowest level of available k, respectively. The mean available K concentration in the soils studied was 354.3 mg kg -1 , a value higher than the limiting threshold for most agricultural crops. Available K level in a vast area of the study region varied from 241 to 400 mg kg -1 indicating that the soils could well supply enough K for years. About 27.6% of the study soils had an available K level of less than 240 mg kg -1 requiring appropriate K fertilization management. Only a small fraction of the total K in the soils is available to plants. This is mainly due to the dominance of muscovite as a resistant mineral in the soils studied. Among the soil properties studied, the sand content was positively correlated with the total K level, where as the other soils characteristics showed an apposite trend. Furthermore, clay content, organic matter and CEC were highly correlated with available k. Mineralogical analysis indicated that kaolinite, illite, quartz and a small quantity of chlorite and vermiculite occur in the soils studied. K-bearing minerals mostly occur in the coarse-sized particles and the fine fractions have less K-containing minerals. Autocorrelation analysis shows that both the total and available K in the study soils are moderately spatial dependent. Range of spatial dependence was higher for available K as compared to the total k. KeyWords : Available potassium, Total potassium, Parent material, Topography, Spatial variability

تأمین عناصر غذایی بر رشد گیاهان تاثیر زیادی دارد. یکی از این عناصر غذایی پتاسیم می‌باشد که جذب آن در اکثر گیاهان زراعی خیلی بیشتر از فسفر و ممکن است برابر یا بیشتر از جذب ازت باشد. مطاله حاضر با هدف پهنه‌بندی پتاسیم کل و قابل جذب در خاک‌های سطحی بخشی از اراضی شهرستان فریدن اصفهان صورت گرفت. در این مطالعه عوامل موثر بر تغییرات مکانی پتاسیم کل و قابل جذب از قبیل نوع ماده مادری، کاربری اراضی و توپوگرافی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین رابطه بین پتاسیم کل و قابل جذب خاک با برخی از ویژگی‌های خاک بررسی شد. بدین منظور از سطح 60000 هکتار تعداد 165 نمونه خاک از عمق 15-0 سانتیمتری خاک‌های تشکیل‌شده بر روی 7 ماده مادری مختلف جمع‌آوری گردید. پتاسیم قابل‌جذب با استفاده از روش عصاره‌گیری با استات آمونیوم و پتاسیم کل با استفاده از روش هضم (مخلوط چهار اسید) اندازه‌گیری شد. سایر ویژگی‌های خاک (اسیدیته، هدایت الکتریکی، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد مواد آلی، درصد آهک و بافت خاک) نیز تعیین شدند. همچنین آزمایش‌های کانی‌شناسی بر روی خاک‌های حاصل از مواد مادری مختلف انجام گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در سطح 5 درصد اختلاف معنی‌داری از نظر میزان پتاسیم کل و قابل‌جذب در خاک‌های تشکیل شده بر روی مواد مادری متفاوت وجود دارد. خاک‌های تشکیل‌شده بر روی گرانیت و سنگ‌های آهکی به ترتیب کمترین و بیشترین میزان پتاسیم قابل‌جذب و خاک‌های حاصل از نهشته‌آبرفتی قدیمی و تناوب شیست و ماسه‌سنگ دانه ریز و مرمر به ترتیب کمترین و بیشترین میزان پتاسیم کل را دارند. نتایج حاصل از میزان غلظت پتاسیم کل در کاربری‌های مختلف نشان داد که کاربری دیم و آبی به ترتیب دارای بیشترین و کمترین غلظت پتاسیم کل است. همچنین در کاربری باغ و مرتع به ترتیب بیشترین و کمترین میزان پتاسیم قابل‌جذب مشاهده شد. میانگین غلظت پتاسیم قابل‌جذب در منطقه مورد مطالعه 3/354 میلی‌گرم درکیلوگرم خاک بوده که این میزان برای اکثر گیاهان زراعی بیشتر از حد بحرانی می‌باشد. بیشترین سطح منطقه مورد مطالعه پتاسیم قابل جذب بین 241 تا 400 میلی‌گرم بر کیلوگرم را به خود اختصاص داده است و این میزان به اندازه‌ای است که می‌تواند پتاسیم مورد نیاز گیاهان را به مدت چند سال تأمین ‌کند. همچنین حدود 6/27 درصد منطقه پتاسیم کمتر از 240 میلی‌گرم بر کیلوگرم را دارند که احتیاج به مدیریت کودی صحیح دارند. به طور کلی بخش کوچکی از پتاسیم کل در خاک‌های مورد مطالعه به صورت قابل جذب می‌باشد و این امر نشان می‌دهد که این خاک‌ها مشکلی از نظر میزان پتاسیم نداشته و فقط به دلیل وجود کانی موسکویت در مواد مادری این خاک‌ها قابلیت آزادسازی پتاسیم پایین است. نتایج حاصل نشان داد که از بین ویژگی‌های خاک مورد مطالعه تنها درصد شن با پتاسیم کل همبستگی مثبت و معنی‌داری را دارد و سایر ویژگی‌ها همبستگی منفی را نشان دادند. همچنین درصد رس، ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی به ترتیب بیشترین همبستگی را با پتاسیم قابل جذب نشان دادند. نتایج کانی‌شناسی نشان داد که در این خاک‌ها غالبا" کانی‌های کائولینیت، ایلیت، کوارتز و همچنین مقدار کمی کانی کلریت و ورمیکولیت وجود دارد. بطور کلی بخش اعظم کانی‌های پتاسیم‌دار (فلدسپارها و میکاها) در بخش درشت خاک وجود دارد و میزان پتاسیم کل در این بخش زیاد است ولی بخش ریز خاک (رس) کانی پتاسیم‌دار کمی داشته و بنابراین میزان پتاسیم کل در این بخش کمتر است. نتایج حاصل از آنالیز همبستگی مکانی نشان داد که غلظت پتاسیم کل و قابل جذب در منطقه مورد مطالعه دارای کلاس همبستگی متوسط می‌باشند. همچنین دامنه تأثیر برای پتاسیم قابل جذب نسبت به پتاسیم کل بیشتر می‌باشد و دامنه ‌تأثیر بزرگ دلالت بر ساختار مکانی بیشتر در مقادیر متغیر مورد نظر دارد. کلمات کلیدی : پتاسیم قابل استفاده ، پتاسیم کل، مواد مادری، توپوگرافی، تغییرات مکانی