اثر آهک بر آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت در محیط های آزمایشگاهی و ریزوسفری

کربناتها که در مناطق خشک و نیمه خشک از اجزاء متداول تشکیل دهنده خاک ها می باشند، تاثیر قابل توجهی بر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک ها دارند که می توان به جذب و نگهداری و آزاد سازی کاتیونها و آنیون ها، و واکنش خاک اشاره کرد. پتاسیم و آهن موجود در کانی های رسی، منبع مهمی برای پتاسیم و آهن مورد نیاز گیاهان در بسیاری از خاک ها محسوب می شوند. این مطالعه به منظور بررسی اثر آهک بر آزاد سازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت در شرایط آزمایشگاهی و ریزوسفر گیاه انجام شد. بدین منظور برای مطالعه آزمایشگاهی از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج سطح آهک (0، 2، 5، 12، 25%) و هشت زمان شامل 12 ساعت، 1، 2، 4، 8، 16، 32 و 64 شبانه روز با سه تکرار استفاده شد. برای بررسی آزادسازی پتاسیم از کانی فلوگوپیت از عصاره گیر استات آمونیوم یک نرمال و برای بررسی آزادسازی آهن از کانی فلوگوپیت از عصاره گیر dtpa استفاده شد. سپس، مقدار پتاسیم و آهن آزاد شده (محلول) از کانی ، به ترتیب با دستگاه شعله سنج و جذب اتمی اندازه گیری شد. آزمایش گلخانه ای نیز با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار نوع محلول غذایی (کامل، بدون آهن و پتاسیم، با آهن و بدون پتاسیم و بدون آهن و با پتاسیم) و پنج سطح آهک (0، 2، 5، 12، 25%) بود. گلدان ها در طول دوره رشد با چهار نوع محلول غذایی تغذیه شده و پس از 180 روز اندام هوایی و ریشه گیاهان برداشت شد و مقدار پتاسیم، آهن، کلسیم و منیزیم آن ها اندازه گیری شد. در پایان دوره رشد از بستر کشت نمونه برداری شده و مقدار پتاسیم و آهن قابل جذب آن اندازه گیری شد. نتایج بخش آزمایشگاهی نشان داد که میزان آزاد سازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت بسته به مقدار آهک در محیط و زمان تماس با عصاره گیر در هر تیمار متفاوت است. تیمارهای بدون آهک پتاسیم بیشتری آزاد کرده و با گذر زمان تا 32 شبانه روز میزان آزاد سازی پتاسیم دارای روند افزایشی بوده و در 64 روز مقدار تقریبا ثابتی به خود گرفت ولی هنوز مقداری آزادسازی وجود داشت. در تمام تیمارهای زمانی، میزان پتاسیم آزاد شده از تیمار بدون آهک بیشتر بود. آهن آزاد شده از ابتدای آزمایش روند افزایشی داشت، تا در زمانهای پایانی مقدار ثابتی به خود گرفت اما هنوز مقدار کمی آزادسازی وجود داشت. بیشترین مقدار آهن آزاد شده از کانی فلوگوپیت در تیمار بدون آهک بود و به طور کلی با افزایش آهک میزان آزادسازی پتاسیم و آهن از کانی فلوگوپیت کاهش یافت. نتایج آزمایش گلخانه ای نشان داد که حضور آهک در بستر کشت گیاهان باعث کاهش وزن خشک ریشه و اندام هوایی گیاهان می شود. به نظر می رسد حضور آهک در بسترهای کشت شده سبب افزایش کلسیم قابل جذب بستر کشت شده که جذب پتاسیم و آهن را کاهش داده است. بررسی های بستر کشت نشان داد که با افزایش آهک مقدار پتاسیم و آهن عصاره گیری شده با استات آمونیوم و dtpa کاهش یافته است. حضور آهک در ریزوسفر گیاهان می تواند باعث کاهش آزادسازی عناصر غذایی از کانی های خاک شده و در نتیجه موجب کاهش رشد و عملکرد گیاه می شود. حضور آهک باعث برهم خوردن تعادل پتاسیم به کلسیم در بستر کشت و گیاه می شود. این عدم تعادل در بستر کشت باعث می شود جایگاه های اتصال در ریشه عمدتا توسط کلسیم اشغال گردیده و بدین ترتیب پتاسیم کمتری به داخل ریشه و شاخساره منتقل گردد. غلظت کلسیم شاخساره در گیاهانی که پتاسیم کمتری جذب کردند افزایش یافته است. به نظر می رسد وجود کلسیم زیاد در محلول خاک با fe2+برای اشغال مواضع پیوندی با ترکیبات کلات کننده رقابت کرده و در نتیجه قابلیت جذب آهن توسط گیاه کاهش می یابد. مشاهده شد جذب آهن و پتاسیم با افزایش آهک در بستر کشت کاهش یافته است.