اثر تیمارهای حرارتی بر آزادشدن پتاسیم از میکاهای دی و تری اکتاهدرال

کانی های میکایی گرمادیده با اسامی تجاری متفاوت از جمله ورمیکولیت، در تهیه بستر کشت گیاهان گلخانه ای استفاده می-شوند. اعمال گرما بر کانی ها می تواند با تغییر ساختار آن ها، آزادسازی عناصر و از جمله پتاسیم را تحت تأثیر قرار دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر حرارت بر آزادسازی پتاسیم از میکاهای دی و تری اکتاهدرال در شرایط بدون کشت (عصاره گیری آزمایشگاهی) و زیر کشت (گلخانه ای) انجام شد. ذرات دو کانی موسکویت و فلوگوپیت با قطر کمتر از 60 میکرون به مدت 5 ساعت در دماهای 100 تا 900 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. به منظور بررسی تغییرات مورفولوژی سطح کانی ها بر اثر حرارت و مقایسه آن با شاهد، عکس-برداری از سطح نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. مقدار پتاسیم قابل استخراج کانی های میکایی شاهد و حرارت دیده به دو روش استات آمونیوم نرمال و سدیم تترافنیل بران (در سه زمان 1، 5 و 15 دقیقه) تعیین گردید. به منظور بررسی تأثیر همزمان تیمارهای حرارتی و تراوه های ریزوسفری بر رهاسازی پتاسیم، آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. کانی های گرما دیده به صورت مخلوط با شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) در بستر کشت گیاه یونجه استفاده شد. بستر کشت تیمارهای شاهد نیز دارای شن و کانی های حرارت ندیده بود. در طول دوره 150 روزه کشت، گیاهان با دو نوع محلول غذایی (کامل یا بدون پتاسیم) و آب مقطر آبیاری شدند. در پایان دوره کشت، بخش هوایی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکستر خشک انجام و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه با شعله سنج نوری تعیین شد. کانی های میکایی پاسخ های متفاوتی به تیمارهای حرارتی نشان دادند. میکروگراف های الکترونی روبشی ورقه ورقه شدن کانی ها را در دماهای پایین تر و خرد و متلاشی شدن صفحات کانی ها را در دماهای بالا نشان دادند. همچنین خمیدگی و چین خوردگی لبه های ورقه های هر دو کانی در گستره دمایی 200 تا 350 درجه سانتیگراد مشاهده شد. نتایج آزمایش گلدانی تأثیر معنی دار تیمارهای حرارتی، نوع کانی و نوع محلول غذایی را بر میزان وزن خشک، غلظت و جذب پتاسیم گیاه نشان داد. در تیمارهای بدون پتاسیم مقدار پتاسیم جذب شده توسط گیاه به طور معنی داری تحت تأثیر نوع بستر کشت قرار داشت. در بسترهای کشت دارای فلوگوپیت و در هر دو حالت تغذیه ای، غلظت پتاسیم شاخسار کلیه تیمارها به استثنای دماهای 700 و 900 درجه سانتیگراد در حالت تغذیه ای بدون پتاسیم، در محدوده کفایت برای گیاه یونجه قرار داشت، درحالیکه بسترهای کشت موسکویت تنها در حالت تغذیه با محلول غذایی کامل قادر به تأمین پتاسیم مورد نیاز گیاه بود. در دماهای 100 و 200 درجه سانتیگراد به ترتیب برای موسکویت و فلوگوپیت بیشترین پتاسیم قابل دسترس گیاه آزاد شد، همچنین تغییرات ساختاری که منجر به کاهش قابل ملاحظه در آزادسازی پتاسیم گردید، برای موسکویت در دمای بالاتر از 700 و برای فلوگوپیت در دمای 500 تا 700 درجه سانتیگراد اتفاق افتاد. مقادیر جذب در بسترهای دارای فلوگوپیت تغذیه شده با محلول غذایی بدون پتاسیم بسیار بیشتر از مقادیر پتاسیم استخراج شده توسط هر دو عصاره گیر بود، با این حال جذب توسط گیاه بیشترین همبستگی را با عصاره گیر سدیم تترافنیل بران در زمان یک دقیقه نشان داد و با افزایش زمان عصاره گیری ضریب همبستگی این رابطه کم شد. مقادیر پتاسیم استخراج شده از فلوگوپیت توسط سدیم تترافنیل بران در زمان 1 و 15 دقیقه به مقادیر پتاسیم جذب شده در چین اول و دوم نزدیک بود. در موسکویت همبستگی بالایی بین مقدار جذب گیاه و مقدار پتاسیم عصاره گیری شده توسط استات آمونیوم نرمال مشاهده شد و مقادیر جذب بسیار نزدیک به مقادیر عصاره گیری شده توسط استات آمونیوم بود.