تعيين شكل‌هاي شيميايي مس و ارتباط آن‌ها با پاسخ‌هاي نهالهاي پسته و ويژگي‌هاي خاك در برخي خاكهاي آهكي رفسنجان

Determination of chemical forms of Cu and their relationship with pistachio seedlings responses and soil properties in some calcareous soils of Rafsanjan

سابقه و هدف: شناخت شكل‌هاي شيميايي مختلف مس در ارزيابي وضعيت قابليت استفاده مس خاك و نيز مديريت حاصلخيزي خاك و تغذيه گياه حائز اهميت است. قابليت استفاده مس براي گياه به توزيع نسبي شكل‌هاي شيميايي مختلف آن بستگي دارد. توزيع شكلهاي شيميايي مس در خاك تابعي از خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك از جمله مقدار ماده آلي، ميزان آهك، پهاش، مقدار رس و ظرفيت تبادل كاتيوني ميباشد. روش‌هاي عصاره‌گيري دنباله‌اي يكي از راه‌هاي تخمين شكل‌هاي شيميايي عناصر مي‌باشد كه به‌عنوان كامل‌ترين روش توصيفي رفتار كلي فلزات در خاك نام برده مي‌شود. تحقيق حاضر، به منظور تعيين شكلهاي شيميايي مختلف مس در خاكهاي آهكي رفسنجان، ارتباط اين شكلها با يكديگر و با ويژگيهاي فيزيكي و شيميايي خاكهاي مورد مطالعه و همچنين رابطه شكلهاي شيميايي مس با پاسخهاي گياهي (پارامترهاي رشدي و غلظت و جذب مس) نهالهاي پسته انجام شد. مواد و روش‌ها: شكلهاي تبادلي، جذبي، آلي، كربناتي و باقيمانده مس در 11 نمونه از خاك‌هاي آهكي رفسنجان با ويژگيهاي فيزيكي و شيميايي متفاوت قبل و بعد از كشت نهال‌هاي پسته رقم بادامي ريز زرند با استفاده از روش عصاره‌گيري دنباله‌اي اسپوزيتو و همكاران تعيين شد. آزمايش در شرايط گلخانه‌اي در قالب طرح كاملاً تصادفي بر روي 11 نمونه خاك مختلف در سه تكرار و هر تكرار در سه مشاهده در گلدان‌هاي حاوي 4 كيلوگرم خاك انجام شد. پس از 8 ماه، گياهان برداشت شدند و خاك هر گلدان هوا خشك و شكل‌هاي شيميايي مس با روش ذكر شده و غلظت مس نمونه‌هاي گياهي توسط دستگاه جذب اتمي اندازه‌گيري شد. يافته‌ها: نتايج عصاره‌گيري دنباله‌اي نشان داد در نمونه‌هاي خاك قبل و بعد از كشت به‌ترتيب مقدار مس تبادلي و مس جذب شده ناچيز، مس متصل به مواد آلي 9/1 و 17/6 درصد، مس متصل به كربنات‌ها 9/8 و 20/8 درصد و مس باقي‌مانده 80 و 61/4 درصد مجموع شكل‌هاي اندازه‌گيري شده را تشكيل مي‌دهد. مقدار مس در بخش باقي‌مانده بعد از كشت بهطور معنيداري كاهش پيدا نمود و مقدار مس آلي و كربناتي بهطور معنيداري افزايش يافت. بالاترين همبستگي معني‌دار شكل‌هاي شيميايي مس با پارامترهاي گياهي در نمونه‌هاي خاك بعد از كشت بين مس متصل به كربنات‌ها با غلظت مس ساقه (0/542 =r) مشاهده شد. نتيجه گيري: مس متصل به مواد آلي و مس متصل به كربنات‌ها با وجود اين‌كه داراي فراهمي نسبتاً كمي است اما مي‌تواند در تأمين مس مورد نياز گياه نقش مهمي ايفا كند. به‌طور كلي، الگوي توزيع شكل‌هاي شيميايي مس در نمونه‌هاي خاك به‌صورت زير بود: مس جذب شده< مس تبادلي < مس متصل به مواد آلي< مس متصل به كربنات‌ها< مس باقي‌مانده.

Background and objective: Determination of different chemical forms of copper in soil is important in the evaluation of copper availability for plants, soil fertility management as well as plant nutrition. Availability of copper for plants depends on the relative distribution of different chemical forms of copper. Copper relative distribution in soil is a function of physical and chemical properties of soil such as the amount of organic matter, CaCO3 content, soil pH, clay content and CEC. Sequential extraction is one procedure to estimate the chemical forms of elements such as copper in soil that is considered as the perfect method for the description of elements behavior in soil. This study was done to determine different chemical forms of copper in some calcareous soils of Rafsanjan, relationship between these chemical forms and with physical and chemical characteristics of studied soils and also relation of different chemical forms of copper with plant responses (growth parameters and Cu concentration and uptake) of pistachio seedlings. Materials and methods: Eleven soil samples with different physical and chemical properties from different parts of Rafsanjan region before and after cultivation were fractionated by sequential extraction (Sposito et al.) to estimate the quantities of copper in exchangeable, sorbed, organic, carbonate and residual forms. The greenhouse experiment was carried out as a completely randomized design on 11 soil samples in three replications and each replication in three observations in pots containing 4 kg soil. After 8 months, pistachio seedlings were harvested and soils were air dried. Chemical forms of copper in soil samples were extracted by method of Sposito et al. and Cu concentration in plant tissues (leaf, stem and root) were determined by atomic absorption spectrometry. Results: Sequential extraction results indicated that exchangeable and sorbed forms of copper before and after planting were negligible, organic Cu 9.1 and 17.6 %, carbonate Cu 9.8 and 20.8 % and residual Cu 80 and 61.4 % respectively. After planting the amount of residual copper significantly decreased whereas organic and carbonate forms significantly increased. The highest correlation coefficient in soil samples, after cultivation was observed between carbonate Cu and stem Cu concentration (r=0.542**). Conclusion: Organic and carbonate forms of copper could have an important role in pistachio seedlings nutrition, although their availabilities in soils are low. Generally, the pattern of copper distribution in soil samples before and after planting was as follows: Residual Cu > carbonate Cu> organic Cu> exchangeable Cu> adsorbed Cu.