روش بهينه تعيين غلظت آستانه بحراني هدررفت فسفر براي خاك‌هاي حوزه آبخيز تلخه‌رود، استان آذربايجان شرقي

Determination the best method for concentration of phosphorus lost critical threshold in Talkherood Watershed soils, East Azerbayjan

مقادير بالاي فسفر خاك ممكن است، غلظت فسفر رواناب را به ­اندازه­اي بالا ببرد كه باعث آلودگي فسفري پيكره‌­هاي آبي شود. در اين پژوهش، سنجشي بين دو روش عصاره­‌گيري آزمايشگاهي و شبيه‌­سازي باران­ براي بررسي سطح آستانه­ زيست‌محيطي غلظت فسفر انجام شده ­است تا بين اين دو روش، روش بهينه برگزيده شود. براي اين منظور، از خاك­‌هاي حوزه­­ آبخيز تلخه‌­رود واقع در استان آذربايجان ­شرقي بهره­‌گيري شده است. به اين منظور، از 30 نقطه­ اين حوضه كه فسفر فراهم آن‌­ها در دامنه­ گسترده­اي قرار داشت، نمونه‌­هاي خاك برداشت شدند. پس از اندازه­‌گيري ويژگي­‌هاي عمومي، فسفر فراهم خاك‌ها با روش‌هاي اولسن، مهليچ-3، سلطان­پور و كاغذ صافي آغشته به اكسيد آهن اندازه­‌گيري شد. فسفر محلول در آب نمونه‌­هاي خاك در آزمايشگاه و فسفر محلول رواناب نمونه­‌هاي خاك تحت شبيه­‌سازي باران از نوع دوار با شدت 75 ميلي‌­متر بر ساعت به­ مدت 30 دقيقه اندازه­‌گيري شد. يافته­‌هاي به‌­دست آمده نشان دادند كه نقطه­ شكستگي در رابطه­ بين غلظت فسفر رواناب و غلظت فسفر فراهم خاك به‌­روش‌­هاي گوناگون در غلظت­‌هاي نزديك به ­غلظت­‌هاي رابطه­ بين غلظت فسفر فراهم با چهار روش اندازه­‌گيري با ميزان فسفر محلول خاك ديده شده­ است. غلظت آستانه­ زيست­‌محيطي فسفر براي خاك­‌هاي اين منطقه را مي­‌توان بر اساس هر دو روش عصاره‌­گيرهاي آزمايشگاهي و شبيه­‌ساز باران برآورد كرد. به‌دليل اين­كه روش آزمايشگاهي ساده‌­تر بوده، نيازمند زمان كمتري است، براي برآورد غلظت آستانه توصيه مي­‌شود. از آن­جايي­ كه اختلاف شيب دو خط شكسته در روش نوارهاي كاغذي آغشته به اكسيد آهن نسبت به ساير روش­‌هاي اندازه­‌گيري فسفر فراهم در هر دو روش آزمايشگاهي و شبيه­‌ساز باران بيشتر بود (اختلاف شيب دو خط در در روش نوارهاي كاغذي در حدود هشت برابر و براي سه روش ديگر در حدود دو تا سه برابر) و ضريب تبيين بالايي براي تمام آن­‌ها به‌­دست آمد (بالاي 82 درصد)، روش نوارهاي كاغذي براي تعيين غلظت آستانه­ زيست­محيطي فسفر نسبت به‌­ ساير روش‌­هاي اندازه­‌گيري فسفر فراهم برتري نشان داد. با توجه به ­اين­كه براي تمام روش­‌هاي اندازه­‌گيري، در غلظت 0.36 ميلي­‌گرم بر ليتر فسفر رواناب محلول نقطه شكستگي مشاهده شد، نتيجه­‌گيري مي‌­شود كه اين غلظت پايين­‌تر از غلظت آستانه زيست­‌محيطي فسفر براي رخد­اد پديده­ شكفتگي جلبكي قرار دارد.

High soil phosphorus (P) can increase the amount of runoff P and cause pollution of P in water bodies. In this paper, to select the best method between laboratory extracting and rainfall simulator method for determining environmental threshold level of P concentration was compared. For this purpose, surface soil was sampledfrom 30 points of Talkherood Watershed inEastern Azerbayjan with widely available P contents. After determining some of general properties, four soil P tests comprising Olsen, Mehlich-3, Iron oxide, and Soltanpour were used. Water soluble P in lab was measured and runoff soluble P of soils was determined with using rainfall simulator by applying 75 mm h-1 rainfallfor 30 minutes. Relationship between P concentrations determined by four methods with a) water soluble soil P, as P loss index, and b) runoff soluble P, showed that environmental soil P concentration can be estimated by both lab extracts and rainfall simulation methods for lime soils of this region. As the lab extracts method are easier and less time-consuming, this method is recommended for threshold concentration estimation. Since in iron oxide method, slope difference between the two split-lines was greater than other methods and high correlation coefficients were obtained for all of the methods, as a result iron oxide method is better than others for threshold concentration estimation of available P concentration. Since changing point for dissolved reactive P was seen in 0.36 mg l-1 concentration, as a result this concentration is lower than environmental P concentration for eutrophication phenomenon.