تغييرات شكل‌هاي شيميايي و قابل استفاده آهن در خاكهاي تيمار شده توسط سرباره و لجن كنورتور كارخانه ذوب آهن اصفهان

Chemical forms changes and extractable iron in soils treated with slag and convertor sludge of Esfahan iron melting factory

از ميان عناصر مورد نياز گياهان، كمبود آهن به عنوان عنصر كم مصرف بيشترين محدوديت را براي محصولات كشاورزي در سرتاسر جهان دارد. براي حل مشكل كمبود آهن در گياهان از روشهاي بسيار پر هزينه همچون كاربرد نمكها وكلاتهاي آهن، تعديل مصنوعي پ- هاش خاك و جايگزيني گونه‌هاي گياهي كه توانايي زياد براي جذب آهن دارند، استفاده مي‌شود. استفاده ازمواد جامد زايد كارخانجات فولادسازي و ذوب آهن مانند سرباره و لجن كنورتور به عنوان مواد اصلاحي خاك در تغذيه آهن مي‌توانند مفيد باشند. قابليت دسترسي زيستي و تحرك عناصر، وابسته به شكلهاي شيميايي آنها درخاك است. اين تحقيق با هدف مطالعه اثر كاربرد سه ساله لجن كنورتور و سرباره كار خانه ذوب آهن اصفهان بر 1) مقدار آهن قابل جذب، 2) شكلهاي شيميايي آهن و 3) چگونگي توزيع اين شكلها در خاك سطحي و عمقي سه خاك آهكي در قالب طرح اسپليت پلات با طرح پايه بلوكهاي كامل تصادفي با سه تيمار، در سه تكرار و در دوعمق طي سه سال متوالي اجرا شد. براي تعيين شكلهاي شيميايي آهن از روش Shuman و Tessier استفاده شد. كاربرد سرباره و لجن كنورتور براي يك، دو و سه سال متوالي سبب شد بيش از % 99 آهن در فرمهاي باقي مانده، متصل به اكسيدها و هيدروكسيدهاي آهن، بي شكل، آزاد و كمتر از % 1 آهن در ساير فرمهاي شيميايي قرار گيرد. ترتيب مقادير شكلهاي شيميايي آهن در خاك سطحي و عمقي مزرعه خزانه به صورت: آهن باقي مانده > آهن متصل به اكسيدها و هيدروكسيدهاي آهن > آهن آزاد > آهن بي شكل > آهن متصل به اكسيدهاي كريستالي منگنز > آهن محلول > آهن متصل به مواد آلي > آهن تبادلي > آهن كربناته بود. ترتيب مقادير شكلهاي شيميايي آهن در خاك سطحي و عمقي مزرعه‌هاي لورك و شرودان شبيه مزرعه خزانه بوده با اين تفاوت كه مقدار آهن كربناته بيشتر از آهن تبادلي بود. نتايج نشان داد كاربرد سرباره و لجن كنورتور طي سه سال متوالي باعث افزايش معني دار شكلهاي شيميايي آهن و آهن قابل جذب در خاك هر سه مزرعه شد.

Iron deficiency is the most widespread deficiency among the plant micro nutrients. Nowadays, different materials such as inorganic salts, organic chelates, soil acidifying materials and industrial wastes are used to overcome iron deficiency. Slag and convertor sludge of steel factories contain considerable amount of iron. Application of slag and convertor sludge to soil may affect bioavailability and chemical forms of iron in soil. The objectives of this study were to investigate the application effect of slag and convertor sludge of Esfahan iron melting factory on the chemical forms of iron, distribution of these forms and bioavailability of iron in surface (0-20cm) and subsurface (20-45cm) soil of three research fields. Each plot received 3 treatments] control, 4 times critical level as slag (S40) and converter sludge (L40)[ in 3 replications for one, two and three years. The Tessier and Shuman method was used for chemical forms of iron analysis. The results indicated that more than 99% of the applied Fe occurred in residual, Fe oxide and hydroxide and free forms. The order of the chemical forms in Khazaneh field was: residual > bound to Fe oxide and hydroxide > free iron > amorphous iron > bound to crystalline Mn oxide > soluble iron > bound to organic matter > exchangeable Fe > carbonate Fe. In Lavark and Shervedan fields the order was the same, but carbonate Fe was more than exchangeable Fe. Application of slag and convertor sludge for three consecutive years was increased the chemical forms and (DTPA) extractable iron in surface and subsurface soils of three experimental fields.