تاثیر حذف ماده آلی بر سینتیک و ترمودینامیک واجذب فسفر در برخی از خاک های آهکی استان آذربایجان شرقی

فسفر بعد از نیتروژن دومین عنصر محدود کننده تولید تولید گیاهان زراعی در جهان است. تحرک و قابلیت دسترسی فسفر در خاک ها تحت تاثیر ویژگی های واجذب فسفر قرار می گیرد. اطلاعات اندکی درباره تاثیر مواد آلی بر ویژگی های سینتیک و ترمودینامیک واجذب فسفر در خاک های آهکی استان آذربایجان شرقی وجود دارد. هدف این پژوهش ارزیابی تاثیر ماده آلی بر پارانترهای سینتیکی و ترمودینامیکی واجذب فسفر بود. سینتیک و ترمودینامیک واجذب فسفر در 4 نمونه خاک(0- 30 سانتی متر) جمع آوری شده از استان آذربایجان شرقی قبل و بعد از حذف ماده آلی با استفاده از محلول هیپوکلریت سدیم (NaOCl) بررسی شد.
بر اساس ویژگی های عمومی، 4 نمونه مرکب از عمق 30-0 سانتی متری طوری انتخاب شدند که تا حد ممکن از دامنه نسبتا وسیع ماده آلی، فسفر قابل استفاده و درصد رس و شن برخوردار باشند. نمونه های خاک پس از هواخشک شدن از غربال 2 میلی متری عبور داده شدند و برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شدند. سینتیک واجذب فسفر در غلظت اولیه 100 میلی گرم فسفر در لیتر با محلول کلرید کلسیم 01/0 مولار قبل و بعد از حذف ماده آلی مطالعه شد. تجزیه آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS و برازش غیرخطی معادلات سینتیکی با استفاده از نرم افزارData fit انجام شد.همچنین برای ترسیم همدماهای واجذب از نرم افزار Excel استفاده گردید.
سینتیک واجذب فسفر با معادله الوویچ ساده شده بهتر توصیف شد. مقادیر میانگین ثابت معادله الوویچ قبل از حذف ماده آلی برابر با 69/9 و بعد از حذف ماده آلی برابر با 05/8 بود. الگوی واجذب فسفر بر پایه معادله الوویچ ساده شده نشان داد که سرعت واجذب فسفر در 2 ساعت ابتدایی بالاتر بوده و به وسیله یک سرعت واجذب کندتر ادامه یافت که این امر احتمالا بیانگر وجود دو مکانیسم مختلف در فرایند واجذب است. به منظور بررسی تاثیر دما، ترمودینامیک واجذب فسفر در 4 دمای 10، 20،30 و 40 درجه سلسیوس مورد مطالعه قرار گرفت. مقادیر مثبت آنتالپی نشان دهنده گرماگیر بودن فرآیند نگهداشت می باشد. با افزایش دما از 10 درجه سلسیوس به 40 درجه سلسیوس در خاک های تیمار نشده با هیپوکلریت سدیم، دامنه میانگین انرژی آزاد گیبس از 12/32- تا 3/39- کیلوژول بر مول افزایش یافت درحالیکه در خاک های تیمار شده با هیپوکلریت سدیم دامنه آن 05/33- تا 21/40- کیلوژول بر مول بدست آمد.
با توجه به افزایش مقادیر نگهداشت فسفر توسط خاک و کاهش سرعت واجذب فسفر بعد از حذف ماده آلی خاک، مصرف مواد آلی و یا حداقل جلوگیری از کاهش آن می تواند سبب افزایش کارایی مصرف فسفر و افزایش سرعت رهاسازی آن به محلول خاک شود.