كاني‌شناسي رسي خاك‌ها در چهار رديف ارضي از مناطق خشك و نيمه‌خشك و ارتباط آن با سينتيك واجذبي فسفر

Soil Clay Mineralogy in Four Toposequences from Arid and Semiarid Regions and Its Relationship with Kinetics of Phosphorus Release

كاني‌شناسي به‌عنوان يكي از مهم‌ترين ويژگي‌هاي خاك بسته به اقليم و شرايط شيميايي خاك روي يك شيب از بالا به پايين تغيير مي‌كند. تغيير اين ويژگي‌ در مناطق با آب و هواي مختلف متفاوت است و در نتيجه تأثيرهاي متفاوتي بر ويژگي‌هاي خاك مي‌گذارد. بنابراين با هدف بررسي تغيير كاني‌شناسي در رديف‌هاي ارضي در مناطق خشك و نيمه‌خشك و تأثير كيفي آن بر واجذبي فسفر خاك مطالعه‌اي در چهار رديف ارضي در اصفهان به‌عنوان منطقه خشك و چهارمحال و بختياري به‌عنوان منطقه نيمه‌خشك انجام گرفت. روي هر يك از رديف‌هاي ارضي از قسمت‌هاي بالا، ميان و پايين شيب نمونه‌برداري انجام شد. نمونه بالاي شيب از خاك روي مواد مادري، نمونه وسط شيب از خاك غير زراعي و نمونه پايين شيب از خاك زراعي برداشته شدند. برخي از ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي نمونه‌ها و هم‌چنين رس‌هاي غالب خاك تعيين شدند. سپس سينتيك‌ واجذبي و تغييرات پارامترهاي معادلات سينتيكي در طول رديف‌هاي ارضي بررسي گرديد. نتايج نشان داد در تمام رديف‌هاي ارضي مقدار رس،ECe، CEC وpH خاك‌ها به طرف پايين شيب افزايش مي‌يابد. در بررسي پراش‌نگارهاي پرتو ايكس ديده شد كه از موقعيت بالاي شيب به طرف پايين شيب از شدت پيك‌هاي كائولينايت و ايلايت كاسته و بر شدت پيك‌هاي اسمكتايت و كاني‌هاي مختلط اسمكتايت-كلرايت افزوده مي‌شود. از بين معادلات سينتيكي مورد مطالعه، معادله ايلوويچ به‌دليل بالا بودن ضريب تشخيص و پايين بودن خطاي استاندارد براورد، به‌عنوان بهترين معادله در تشريح روابط بين آزاد شدن فسفر و زمان در خاك‌هاي مورد مطالعه انتخاب شد. سرعت واجذبي فسفر در رديف‌هاي ارضي ناحيه خشك چنين روندي را دنبال كرد: بالاي شيب < وسط شيب < پايين شيب. از طرفي سرعت واجذبي فسفر در رديف‌هاي ارضي مناطق نيمه‌خشك بيشتر از رديف‌هاي اراضي مناطق خشك بود. با توجه به مقادير بيشتر پارامترهاي سينتيكي در قسمت پايين شيب مي‌توان نتيجه گرفت سرعت واجذبي فسفر و در نتيجه توانايي خاك‌ها در تأمين فسفر مورد نياز گياه به طرف پايين شيب افزايش مي‌يابد

Mineralogy is one of the most influential soil properties that change from upper- to lower slope positions, depending on the climate differences. Such changes affect soil properties such as phosphorus sorption and desorption processes differently. Therefore, this study was carried out to investigate the clay mineralogy of soils in four toposequences from arid (Isfahan) and semiarid (Chaharmahal Bakhtiari) regions and its effect on soil P release. The soils of three points on each toposequence were sampled as the upper-slope mainly containing parent materials the mid-slope, non-arable lands and the lower-slope, arable lands. Some of soil properties such as clay minerals were determined. Also, trend of P release parameters was studied in four toposequences. Results showed that the amount of clay, cation exchange capacity (CEC), electrical conductivity (EC), and pH of the soils increase down the slope in all toposequences. X-ray diffractograms showed that kaolinite and illite in upper slope and smectite and chlorite in lower slope were the predominant clays. Among the kinetic models examined based on their determination coefficient and standard error, the Elovich equation was chosen to describe the P release kinetics in studied soils. The trend of P desorption rate along the arid toposequences was in the following order: upper-slope < mid-slope < lower-slope. Furthermore, the rate of P desorption in soils of the semiarid toposequences was higher than arid toposequences. Regarding the trend of P rate parameters along the toposequences, it could be concluded that P release rate and the soil capacity to supply P for plants increase toward lower slope.