رهاسازی پتاسیم از بیوتیت و هوادیدگی بیولوژیکی آن تحت تأثیر ماده آلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در سال­های اخیر مطالعات زیادی در رابطه با هوادیدگی بیولوژیکی کانی­های میکایی تحت تأثیر گیاهان و میکروارگانیسم­ها انجام شده است. اما اطلاعاتی در مورد هوادیدگی بیولوژیکی کانی بیوتیت و میزان رهاسازی پتاسیم از آن تحت تأثیر ماده آلی وجود ندارد. بنابراین مطالعه‌‌ی حاضر با هدف بررسی تأثیر ماده آلی بر هوادیدگی بیولوژیکی بیوتیت و میزان رهاسازی پتاسیم از آن صورت گرفت. آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. بستر کشت مخلوطی از شن کوارتزی، بیوتیت و ماده آلی (کوکوپیت) در سه سطح صفر، 5 و 10 گرم بر کیلوگرم بود. در دوره 120 روزه کشت گیاهان با محلول غذایی کامل یا بدون پتاسیم تغذیه شدند. پس از اتمام دوره رشد وزن خشک گیاهان اندازه­گیری و مقدار پتاسیم پس از عصاره­گیری به روش خاکستر خشک با شعله­سنج تعیین شد. همچنین کانی میکایی بستر کشت و محصولات هوادیدگی آن از شن کوارتزی جدا شدند و بخش رس کانی­ها به روش پراش پرتو ایکس بررسی شد. حضور ماده آلی در محیط کشت دارای بیوتیت در شرایطی که گیاهان با محلول غذایی بدون پتاسیم تغذیه شده بودند، باعث افزایش وزن خشک گیاه و غلظت پتاسیم شاخسار نسبت به تیمار فاقد ماده آلی گردید. در هر دو وضعیت تغذیه­ای، حضور ماده آلی در بسترهای کشت دارای بیوتیت باعث افزایش معنی­دار میزان جذب پتاسیم کل نسبت به شرایط فاقد ماده آلی شد. پراش پرتو ایکس، تغییر کانی­شناسی بیوتیت را در هر دو وضعیت تغذیه­ای نشان داد. در بسترهای دارای بیوتیت در شرایط تغذیه­ای با پتاسیم، ماده آلی تأثیر ناچیزی در میزان تغییرات کانی­شناسی داشت؛ اما در وضعیت تغذیه­ای بدون پتاسیم افزودن ماده آلی به بسترهای حاوی این کانی منجر به افزایش معنی­دار تغییرات کانی­شناسی گردید. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Potassium Release from Biotite and Its Biological Weathering as Influenced by Organic Matter Treatments

چکیده [English]

In recent years, many studies have been carried out on the biological changes of micaeous minerals and their potassium release by plant types and microorganisms. However, there is little information on the effect of organic matter (OM) on the biological transformation of biotite and its potassium release. The objective of this study was to investigate the biological transformation of biotite and its potassium release influenced by organic matter treatments.A pot experiment was carried out in a completely randomized design with factorial combination and three replicates. Growth medium was a mixture of quartz sand, biotite and OM (0, 5 and 10 gr/kg cocopeat). During 120 days of alfalfa cultivation, plants were irrigated with either a complete or a K-free nutrient solution and distilled water as needed. At the end of the experiment, the dry matter of plants was determined and K uptake was measured by flame photometer, following dry ash extraction. Mica and its weathering products were separated from the quartz sand to analyze their clay fractions using X-ray diffraction (XRD). Under the K-free nutrient solution, an increase in plant dry matter and potassium concentration in shoot occurred in pots containing biotite and organic matter as compared to those with no organic matter amendment. Significant increase of plant K uptake occurred in pots containing biotite and organic matter, as compared to those without it, under both nutrient solutions treatments. XRD data showed the transformation of biotite under both nutrient solution treatments. Under complete nutrient solution, the addition of organic matter had a negligible effect on mineralogical transformation of biotite. However, under K-free nutrient solution, the addition of organic matter significantly increased the mineralogical changes. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Potassium release
  • Organic matter
  • Biological weathering of Biotite