تاثیر افزودن ماده آلی بر انتخابگری تبادل کاتیونی پتاسیم-کلسیم در خاک آهکی

ماده آلی از مهم ترین عوامل موثر بر ویژگی های خاک بوده و درک تاثیر آن بر انتخاب­گری کاتیون های پتاسیم و کلسیم می تواند به مدیریت این دو عنصر ضروری کمک نماید. در این پژوهش تاثیر افزودن ماده آلی بر انتخابگری کاتیون های پتاسیم و کلسیم در خاک با کانی شناسی غالب ایلایت در سیستم تبادلی دوتایی بررسی شد. کود دامی به میزان ۲ درصد به خاک افزوده و سپس خاک برای مدت ۱۰ ماه در آزمایشگاه نگهداری شد. آزمایش در قدرت یونی ۱/۰ مولار و با استفاده از محلول هایی با اجزای هم ارز پتاسیم (ẼK) و کلسیم (ẼCa) بین ۰ و ۱ انجام شد. سپس ضرایب انتخابگری ونسلو (KV)، گاپون (KG) و دیویس (KD, n=۲, ۴, ۶) و پارامترهای ترمودینامیکی با استفاده از داده های تبادلی در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن اثر انحلال کربنات کلسیم بر مقدار کلسیم تبادلی محاسبه شدند. مقایسه همدماهای تبادلی  K-Caبا همدمای عدم ترجیح (NP) نشان داد که در خاک اولیه و تیمار شده تا ۸/۰ẼK≃، پتاسیم به کلسیم و سپس در ẼK های بالاتر کلسیم به پتاسیم ترجیح داده می شود. با افزایش جزء هم ارز پتاسیم در فاز تبادلی (EK) تمامی ضرایب انتخابگری افزایش یافت که نشان دهنده این است که این ضرایب ثابت های تعادلی واقعی واکنش نیستند. ثابت تعادل (Kex) کوچک تر از ۱ و تغییرات انرژی آزاد استاندارد واکنش (ΔG°ex) مثبت بود که نشان دهنده ترجیح خاک برای پتاسیم نسبت به کلسیم بود. همچنین، پس از افزودن ماده آلی، Kex افزایش و ΔG°ex کاهش یافت که گویای کاهش ترجیح خاک برای پتاسیم پس از افزودن ماده آلی است. علاوه بر این، نتایج این پژوهش نشان داد که اصلاح اثر انحلال کربنات کلسیم بر مقدار کلسیم تبادلی در خاک های آهکی اثر قابل توجهی بر ضرایب انتخابگری و پارامترهای ترمودینامیکی تبادل دارد که این امر لزوم توجه به انحلال کانی های کلسیم دار خاک را در حین مطالعات تبادلی آشکار می نماید.

Keywords:

ایلایت , ثابت تعادل ترمودینامیکی , ضرایب انتخابگری , ماده آلی