بر همکنش های جذب سطحی بور با فسفر و سیلیسیم در خاک های آهکی

بور (b) یکی ازعناصر غذایی کم مصرف برای گیاهان است. قابلیت دسترسی و پویایی بور در خاک متاثر از واکنش های جذب سطحی و رهاسازی آن است. در سیستم های طبیعی نظیر خاک، جذب سطحی هر یون در حضور و در رقابت با دیگر یون ها صورت می گیرد. فسفات و سیلیکات از جمله یون هایی هستند که ممکن است تغییر در غلظت آنها موجب تغییر در غلظت بور در فاز محلول و در فاز تبادلی گردد. با توجه به اهمیت غلظت تعادلی یون ها در تغذیه بهینه گیاهی و تولید محصول، در این تحقیق واکنش های جذب سطحی و رها سازی بور در تعدادی از خاک های آهکی و روی کانی کلسایت (calcite) تابعی از غلظت تعادلی آن و قدرت یونی محلول طی دو آزمایش جداگانه در طول سال های 89-1387 بررسی گردید. علاوه بر این، برهمکنش های جذب سطحی آن در حضور یون های فسفات و سیلیکات همچنین اثر افزایش کانی های کلسایت و گئوتایت (goethite) بر روی رفتار و ظرفیت جذب سطحی این یون ها طی دو آزمایش دیگر بررسی گردید. هم دماهای جذب سطحی بور روی پنج نمونه خاک آهکی نشان داد که میزان جذب سطحی بور تابعی از مقدار ذرات کلوئیدی خاک است. در این خاک ها، افزایش کلسایت موجب کاهش و افزایش گوئتایت موجب افزایش جذب سطحی بور گردید. این موضوع اهمیت نسبی بیشتر (هیدرو) اکسیدهای فلزی نسبت به کربنات های کلسیم و منیزیم در جذب سطحی بور و یون های مشابه را نشان می دهد . افزایش قدرت یونی محلول نیز موجب افزایش شدید جذب سطحی بور گردید. اثر مثبت قدرت یونی به افزایش بارهای سطحی وابسته به کانی ها و فشرده شدن لایه دو گانه الکتریکی نسبت داده شد. مدل های لانگمویر و خطی به ترتیب توصیف صحیحی از داده های جذب سطحی و رها سازی بور را ارائه کردند. داده های رها سازی بور فقط در غلظت های تعادلی پایین از منحنی های جذب سطحی فاصله گرفتند که نشان دهنده اثر ضعیف پسماند روی واکنش های جذب سطحی است. تجزیه و تحلیل گونه های بور در فاز محلول و همدماهای جذب سطحی و رها سازی نشان داد که بور عمدتا به صورت کمپلکس برون کره ای و با انرژی نسبتا ضعیفی جذب سطحی ذرات خاک می گردد. همدماهای جذب سطحی بور روی کلسایت نیز نشان داد که در واحد وزن یکسان، حداکثر جذب سطحی بور روی کلسایت کمتر از خاک است. جذب سطحی بور روی کلسایت با افزایش ph افزایش یافت و در ph 2/9 به حداکثر مقدار رسید . افزایش بیشتر ph موجب کاهش مجدد جذب سطحی بور گردید. قدرت یونی اثری مشابه با اثر آن در خاک نشان داد. همدماهای رهاسازی بور روی کلسایت پسماند بیشتری نسبت به خاک نشان داد که احتمالا ناشی از آن است که بخش بیشتری از بور به صورت کمپلکس درون کره ای روی آن جذب می شود. در سیستم های رقابتی، افزایش فسفر موجب کاهش نسبتا شدید جذب سطحی بور (در حدود 50%) گردید . در این سیستم ها اثر قدرت یونی در خاک های با بافت سبک بیشتر از خاک های با بافت سنگین بود. افزایش کلسایت موجب کاهش جذب سطحی بور و فسفات گردید ولی افزایش گئوتایت رقابت بین آنها را کاهش و با افزایش سطح جذب، جذب سطحی آنها را افزایش داد. رفتار جذب سطحی بور در حضور سیلیسیم تابعی از غلظت سیلیسیم بومی خاک بود. در خاک های با غلظت اولیه سیلیسیم بالا، جذب سطحی بور در حضورسیلیسیم افزایش یافت، اما در خاک های با غلظت اولیه سیلیسیم پایین جذب سطحی بور در حضور سیلیسیم کاهش نشان داد. به نظرمی رسد در خاک های گروه اول، افزایش سیلیسیم موجب فوق اشباع شدن محلول نسبت به سیلیسیم گشته و بنابراین بخشی از آن رسوب کرده است و احتمالا بخشی از بور نیز همراه آن رسوب کرده و یا روی رسوبات جدید جذب سطحی شده است. رهاسازی کمتر بور جذب سطحی شده از این خاک ها نیز دلالت بر رسوب همزمان بور با سیلیسیم می کند. مشابه با سیستم های بور- فسفر، در سیستم های بور- سیلیسیم نیز افزایش کلسایت موجب کاهش جذب سطحی و افزایش گوئتایت موجب افزایش جذب سطحی یون ها گردید. بطور کلی نتایج این تحقیق نشان می دهد که تحرک، سمیت و قابلیت دسترسی بور برای گیاهان در خاک تابعی از نوع و مقدار ذرات کلوئیدی خاک، قدرت یونی محلول و برهمکنش های آن با سایر یون ها است.