سینتیک آزادسازی روی و روابط پارامترهای سینتیکی با ویژگی‌های برخی از خاک‌های ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

سرعت آزادسازی روی از سطوح خاک به محلول فرایند پویایی است که عرضه مداوم آن را برای رشد گیاهان تنظیم می­کند. برای مشخص شدن الگوی آزادسازی روی و تعیین ویژگی­هایی از خاک که در آن مؤثر است، سینتیک آزادسازی روی از 20 نمونه خاک انتخابی کشور با عصاره­گیر دی اتیلن تری آمین پنتا استیک اسید (DTPA) مورد بررسی قرار گرفت. سرعت آزادسازی در ابتدا زیاد و با گذشت زمان کاهش نشان داد. هشت مدل سینتیکی برای توصیف آزادسازی روی مورد بررسی قرار گرفت. معادلات الوویچ ساده شده، پخشیدگی پارابولیک دوگانه و تابع توانی (دو ثابتی)، آزادسازی روی از خاک­ها را به خوبی توصیف کردند. ثابت سرعت پخشیدگی (Kd)، ثابت­های سرعت پخشیدگی پارابولیک دو گانه (1K و 2K) و ثابت a و حاصلضرب دو ثابت (ab) معادله تابع توانی همبستگی­های معنی­داری با pH خاک، مقدار کربنات کلسیم معادل و فسفر قابل استفاده و منگنز عصاره­گیری شده با DTPA که ویژگی­های مؤثر بر حلالیت، آزادسازی و پخشیدگی روی در خاک­ها هستند، نشان دادند. ثابت سرعت الوویچ ساده شده () فقط با فسفر قابل استفاده و ثابت معادله تابع توانی (b) با ظرفیت تبادل کاتیونی، کربن آلی و ظرفیت مزرعه همبستگی معنی­دار نشان داد. مقدار آزادسازی اولیه روی (آزادسازی سریع) نسبت به مقدار کل روی آزاد شده از خاک با افزایش مقدار کربنات کلسیم معادل، کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Kinetics of Zinc Desorption and Relations of Kinetics Parameters with Properties of Some Soils of Iran

نویسندگان [English]

  • N Broomand
  • Gh Savaghebi-Firoozabadi
  • M Farahbakhsh
چکیده [English]

The rate of Zn desorption from soil surfaces into soil solution is a dynamic factor that regulates it continuous supply to growing plants. To ascertain the pattern of Zn desorption and the effective soil characteristics, the kinetics of Zn desorption from 20 selected soils of Iran by diethylentriaminepentaacetic acid (DTPA) were investigated. Eight kinetic models were evaluated to describe the rate of desorption of soil Zn by DTPA, which was rapid initially but gradually declined with time. The simple Elovich, the parabolic double diffusion and the two constant rate equations adequately described Zn desorption from soils. Rate constants for the parabolic double diffusion equation (K1 and K2), the two constants (a and ab), and parabolic diffusion (Kd) were closely correlated with soil pH, calcium carbonate equivalent, Olsen-P and DTPA-Mn, which are the soil characteristics that affect solubility, desorption and diffusion of Zn in soils. Rate constant for the simple Elovich equation (βs) was correlated with Olsen-P and rate constant for two-constant equation (b) was correlated with CEC, organic carbon and FC. The ratio of initial Zn desorption (rapid desorption) to total Zn desorption of soils decreased significantly with increase in calcium carbonate equivalent of soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • kinetics
  • Kinetic models
  • Rate constants
  • Soil characteristics
  • Zinc desorption
سرمدیان ف، 1376. بررسی ژنز و رده­بندی خاک­ها و تناسب اراضی در سه اقلیم خشک و نیمه­خشک و مرطوب منطقه شرق مازندران. پایان نامه دکتری دانشگاه تهران.
 شهبازی ک،1376. سینتیک آزاد شدن روی از خاک­های شالیزاری شمال ایران.  پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تهران.
AlamsAR, McBrideMB and Singh BR, 2000. Solubility and lability of   cadmium and zinc in two soils treated with organic matter. Soil Science 165: 250-259.
  Alloway BJ, 2004. Zins in Soils and Crop Production. International  Zinc  Association (IZA). Brussels-Belgium.
  Barker AV and Pilbeam DJ, 2007. Handbook of Plant Nutrition. Tylor and Francis  group. CRC Press. Boca Raton. FL.
Bar-tal A, Bar-Yosef B and Chen Y, 1988. Effects of fulvic acid  and  pH on zinc sorption on montmorillonite. Soil Sci 146: 367-373.
Basta NT, Panote DJ and Tabatabai MA, 1993. Path analysis of heavy metal adsorption by Soil Agron J  85: 1054-1057.
Bruemmer GW, Gerth J and  Tiller KG, 1988. Reaction kinetics of the adsorption and desorption of nickel, zinc and cadmium by goetite. I. adsorption  and diffusion of metals. J Soil Sci 39: 37-52.
Dalal RC, 1985. Comparative prediction of yield response and phosphorus uptake from soil using anion- and cation-anion-exchange resins. Soil Sci 139: 227-231. 
Dang YP, Dalal RC, Edwards DG and Tiller KG, 1994. Kinetics of zinc desorption from Vertisols. Soil Sci Soc Am J  58: 1392-1399.
Han FX, Hu AT and Qin HY, 1995. Transformation and distribution of  forms of zinc in acid, neutral and calcareous soils of China. Geoderma. 66: 121-135.
He ZL, Zhang M, Yang XE and Stofella PJ, 2006. Release behavior of copper and zinc from sandy soils. Soil Sci Soc Am J 70: 1699-1707.
Karimian N and Moafpouryan GR, 1999. Zinc adsorption characteristics of selected calcareous soils of Iran and their relationship with soil properties. Commun. Soil Sci Plant Anal 30: 1721-1731.
Klute A (ed.), 1986. Methods of Soil Analysis. Part1. 2nd ed. Agron. Monogr. 9.  American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, WI. Madison.       
Kparmwang T, 2003. Zinc adsorption  and  desorption at low concentrations by basaltic soil on Jos platea Nigeria. Commun. Soil Sci and Plant Anal 34: 1589-1609.
Kuo S and  Mikkelsen DS, 1980. Kinetics of zinc desorption from soils. Plant  Soil 56: 355-364.
Lindsay WL, 1979. Soil Chemical Equilibria in Soils. John Wiley and Sons, Inc. New York, NY.
Lindsay WL and NorvellWA, 1978. Development of  a  DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Sci Soc Am J 42: 421-428.
Martin HW and Sparks DL, 1983. Kinetics of nonexchangeable potassium release from two coastal plain soils. Soil Sci.Soc Am J 47: 883- 887.
Page AL (ed.), 1982. Methods of Soil Analysis. Part2. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison. WI.
Pansu M and Gautheyrou J, 2006. Handbook of Soil Analysis. Mineralogical, Organic and Inorganic Methods. Springer, Netherlands.
PardoMT and Guadalix ME, 1996. Zinc sorption-desorotion by two Andepts. effects of pH and support medium. Europ. J of  Soil Sci 47:257-263.
Rupa TR and Tomar KP, 1999. Zinc desorption kinetics as influenced by pH and phosphorus in soils. Commun. Soil Sci Plant Anal 30: 1951-1962.
Rupa TR, Tomar KT, Damodar D Reddy and Subba Rao A, 2000. Time-dependent zinc desorption in soils. Commun. Soil Sci Plant Anal. 31: 2547-2563.
Shuman LM, 1986. Effect of liming on the distribution of manganese, copper, iron, and zinc among soil fractions. Soil Sci Soc Am J 50: 1236-1240.
Sparks LD, 1989. Kinetics of Soil Chemical Processes. Academic Press. San Diago, CA.
Sparks LD, 1999. Soil Physical Chemisrty. 2nd. Ed., CRC Press. Boca Raton, FL.
Sparks LD, 2000. Kinetics and mechanisms of soil chemical reactions. In: ME Sumner (ed.). Handbook of Soil Science. CRC Press. Boca Raton, FL.
Steffen D and Sparks DL, 1997. Kinetics of nonexchangeable ammonium release from soils. Soil Sci Soc Am J 61: 455 - 462.
Srivasta PC, Gangwar MS and Singh VP, 1999. Adsorption-desorption of zinc in mollisols and their relationship with uptake of fertilizer-applied zinc by rice. Commun. Soil Sci Plant Anal 30: 471-481.
Uyger V and Rimmer DL, 2000. Reaction of zinc with iron-oxide coated calcite surfaces at alkaline pH. Europ J of Soil Sci 51: 511-516.
Xiang HF, Banin A and Triplett GB, 1995. Transformation and distribution of forms of zinc in acid, neutral and calcareous soils of China. Geoderma. 66: 121-135.
Yoo MS and James BR, 2003. Zinc exchangeability as a function of pH in citric acid-amended soils. Soil Sci 68: 356-367.