آزادسازی پتاسیم از برخی کانی های میکایی تحت تأثیر چند اسید آلی و ریزوسفر یونجه

اسید¬های کربوکسیلیک با وزن مولکولی کم (lmw)، نقش مهمی در افزایش فراهمی زیستی عناصر غذایی خاک به عهده دارند. پتاسیم غیر تبادلی خاک¬ها که در بین لایه¬های کانی¬های رسی محبوس گردیده است، منبع مهمی برای پتاسیم مورد نیاز گیاهان در بسیاری از خاک¬ها محسوب می¬شود. اهداف این مطالعه تعیین تأثیر برخی اسیدهای آلی در رها¬سازی پتاسیم از کانی¬های میکایی و تعیین اثر ریشه بر حلالیت کانی¬های میکایی در ریزوسفر گیاه یونجه و مطالعه تغییرات کانی شناسی کانی¬ها تحت تأثیر اسیدهای آلی و ریزوسفر گیاهان بود. به این منظور از طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار استفاده شد. کانی¬های میکایی بیوتیت، موسکویت و فلوگوپیت ( کوچک¬تر از 60 میکرومتر) تحت تأثیر اسیدهای آلی اگزالیک، سیتریک و مالیک با غلظت¬های صفر، 500، 2000 و 4000 میکرومولار به مدت 5 ساعت تا 120 روز قرار گرفتند. سپس مقدار پتاسیم رها شده از این کانی¬ها به محلول، با دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد. آزمایش گلخانه¬ای نیز با استفاده از طرح کاملاً تصادفی و چهار تکرار انجام شد. گیاهان یونجه در بسترهای کوارتز، کوارتز+ بیوتیت، کوارتز+ موسکویت و کوارتز+ فلوگوپیت کشت شدند. گلدان¬هایی نیز به صورت کشت نشده با اندازه کوچکتر تهیه شدند تا تأثیر گیاه بر هوادیدگی کانی¬ها بررسی شود. گلدان¬ها با محلول¬های غذایی پتاسیم دار و بدون پتاسیم تغذیه شدند و پس از 90 روز مقدار پتاسیم در ریشه و اندام هوایی اندازه گیری شد. سپس ذرات میکای جدا شده از کوارتز با xrd آنالیز شدند. نتایج نشان دادند که سرعت رها سازی پتاسیم بسته به نوع اسیدهای آلی و ترکیب شیمیایی و ساختمان تبلور کانی¬های میکایی متفاوت بود. اسید سیتریک با غلظت 4000 میکرومولار در بین سایر اسیدها پتاسیم بیشتری از کانی¬ها آزاد نمود و مقدار پتاسیم رها شده از کانی¬ها با افزایش غلظت اسیدها افزایش یافت. توالی آزاد شدن پتاسیم از کانی¬ها به صورت فلوگوپیت> موسکویت> بیوتیت بود. سینتیک رها سازی پتاسیم غیر تبادلی از کانی¬ها دارای دو فاز مشخص بود و با معادلات سینتیکی ایلوویچ، تابع نمایی و پخشیدگی پارابولیک برازش خوبی داشت. به نظر می¬رسد اسیدهای آلی از طریق کئوردیناسیون گروه¬های کربوکسیلیک و هیدروکسیل با کاتیون¬های فلزی، جذب کانی¬ها شدند و کئوردیناسیون قوی اسیدهای آلی، حلالیت کانی¬ها و هوادیدگی آنها را از طریق جداسازی کمپلکس¬های سطحی به محلول افزایش داد. کانی¬های میکایی تحت تأثیر اسیدهای آلی تغییر کانی شناسی قابل تشخیص با xrd نداشتند. نتایج آزمایش گلخانه¬ای نیز نشان داد که گیاه یونجه مقادیر چشمگیری از پتاسیم بین لایه¬ای میکاها را در طول کشت استخراج و جذب نمود. نتایج تفرق اشعه ایکس ورمیکولیتی شدن قوی فلوگوپیت و بیوتیت را نشان داد که این تغییر شکل بیان می¬کند ریشه¬ها با تخلیه پتاسیم ریزوسفر تعادل موجود را بر هم زده و با آزاد سازی پتاسیم بین لایه¬ای و انبساط فضای بین لایه¬ای فیلوسیلیکات¬ها باعث تغییر شکل بیوتیت و فلوگوپیت به ورمیکولیت شدند. در حالی¬که موسکویت هوادیده نشده، بنابراین تغییر شکل قابل تشخیص با xrd برای این کانی مشاهده نشد. روند متفاوت رهاسازی پتاسیم کانی¬های میکایی تحت تأثیر اسیدهای آلی و ریزوسفر گیاهان بیان می¬کند که فرآیند آزاد سازی بسته به مکانیزم رهاسازی متفاوت میباشد.