مقاله آشنایی با نقش عنصر پتاسیم در خاک

پتاسيم يكي از تركيبات اصلي پوستة زمين است مقدار آن در ليتوسفر به طور متوسط 2.58 و درخاك حدود 1.2 درصد است. از نظر فراواني عنصري، هفتمين و به عنوان عنصر غذايي براي گياه نيز چهارمين عنصر معدني در ليتوسفر به حساب ميآيد. پتاسيم به طور معمول فراوانترين عنصر غذايي پر نياز در 15سانتيمتري لاية سطحي خاك است . بيشترين مقدار پتاسيم در كانيهاي اوليه و كانيهاي ثانویه ای رسی وجود دارد. مقدار پتاسیم در خاکهای معدنی از 0.4 تا 3 درصد یا بیشتر تغییر میکند در حالیکه در خاکهای آلی مقدار پتاسیم در حدود 0.02 تا 0.03 درصد است.

 

اشكال مختلف پتاسيم در خاك

چهار شكل مختلف پتاسيم در خاك به ترتيب سهلالوصول بودن براي گياهان شامل: پتاسيم محلول، پتاسيم تبادلي، پتاسيم غير تبادلي (تثبيت شده) و پتاسيم ساختماني ميباشد (Sparks,1987).با وجود اینکه پتاسیم کل، در خاک به مراتب بیشتر از نیاز گیاه است ولی تنها قسمت کوچکی از آن برای گیاه قابل دسترس میباشد. بطور کلی 90 تا 98 درصد کل پتاسیم خاک به شکل غیر قابل دسترس، 1 تا 10 درصد به شکل پتاسیم به کندی قابل دسترس و 0.1 تا 2 درصد آن به سرعت قابل دسترس میباشد. تعادل موجود بین شکل های مختلف پتاسیم در خاک باعث تداوم تامین پتاسیم برای گیاهان میشود. پتاسیم محلول و تبادلی خیلی سریع با هم به تعادل میرسند در حالیکه تعادل بین پتاسیم ساختمانی و پتاسیم تثبیت شده با پتاسیم تبادلی و محلول به کندی حاصل میگردد (Havlin et al.,1985 ).

 

روابط تعادلي بين شكل‎هاي مختلف پتاسيم درخاك

شکل1: روابط تعادلي بين شكلهاي مختلف پتاسيم درخاك

 

پتاسيم محلول

پتاسيم محلول، پتاسيمي است كه در محلول خاك به فرم يوني موجود بوده و تنها فرم عمده قابل جذب پتاسيم براي گياهان است و كاهش ذخيره پتاسيمي خاك در اثر شستشوي عمقي نيز پس از تبديل ساير شكلهاي پتاسيم به اين فرم صورت ميگيرد. حركت اين نوع پتاسيم به سوي ريشه گياهان در اثر پخشيدگي يا حركت تودهاي است. پتاسيم موجود در محلول خاك با پتاسيم تبادلي در حال تعادل بوده و تمايز آن از اين بخش دشوار است (Malavolta, 1985).

پتاسيم تبادلي

پتاسيم تبادلي يا پتاسيم جذب سطحي شده روي كلوييدها و قابل جايگزين با ساير كاتيونها، همانند كاتيونهاي تبادلي ديگر به وسيله نيروهاي الكترواستاتيك بارهاي منفي كلوييدهاي آلي و معدني خاك نگهداري ميشود و تحت شرايطي به آساني توسط نمكهاي خنثي قابل استخراج میباشد. تنها بخش نسبتا كوچكي از پتاسيم كل خاك به صورت تبادلي بوده و مجموع پتاسيم تبادلي و محلول خاك شايد يك تا دو درصد از كل پتاسيم خاك را شامل شود. مقدار پتاسيم تبادلي از 100 تا بيش از 2000 ميليگرم در كيلوگرم در خاك گزارش شده است. اين بخش از پتاسيم به آساني ميتواند براي گياه قابل استفاده باشد و هنوز اندازهگيري آن يكي از مهمترين راههاي برآورد قابليت جذب پتاسيم به وسيله گياه است (Rasoamampianina,2014).

پتاسيم غير تبادلي

 پتاسيم غير تبادلي يا تثبيت شده پتاسيمي است كه به آساني قابل تبادل نبوده و در زمانهاي كوتاه نيز توسط محلولهاي نمكي آزاد نميشود ولي بخشي از آن با اسيد نيتريك مولار جوشان قابل استخراج است. پتاسيم غيرتبادلي كه تاحدودي براي گياه قابل استفاده است شامل دو بخش (پتاسيم بومي و پتاسيم تثبيت شده در بين لايههاي كانيهاي رس) ميباشد (Sparks,1985)

پتاسيم ساختماني

پتاسيم ساختماني به شكلي از پتاسيم اطلاق ميشود كه جزيي از شبكه كريستالي كانيها ميباشد. تعداد زيادي از كانيها و اغلب سيليكاتها ممكن است حاوي چنين شكلي از پتاسيم باشند. به هر حال سه گروه مهم از كانيهاي پتاسيم دار شامل فلدسپارها، ميكاها و سيليكاتهاي رسي شبه ميكايي ميباشند. پتاسيم ساختماني فلدسپارها معمولاً با تخريب شبكه سيليكاتي طي فرآيندهاي هوا ديدگي آزاد ميشود. پتاسيم بين لايهاي ميكاها نيز ممكن است به وسيله تخريب شيميايي كانيها آزاد شود اما حداقل بخشي از پتاسيم ساختماني اين كانيها ميتواند به وسيله انتشار از فضاي بين لايهاي بطرف بيرون حركت كرده و بدون آنكه تخريبي در ساختمان كريستال ايجاد شود، پتاسيم آن آزاد گردد (Mutscher, 1995).

 

Havlin, J. L., Westfall, D. G., & Olsen, S. R. (1985). Mathematical models for potassium release kinetics in calcareous soils. Soil Science Society of America Journal, 49(2), 371-376.

Malavolta, E. (1985). Potassium status of tropical and subtropical region soils. Potassium in agriculture, 163-200.

Marschner, H. (1995). Mineral nutrition of higher plants. Institute of Plant Nutrition, University of Hohenheim.

Rasoamampianina, V. A. (2014). Reviewing encyclopaedia authority. Culture Unbound: Journal of Current Cultural Research, 6(3), 547-568.

Sparks, D. L., & Huang, P. M. (1985). Physical chemistry of soil potassium. Potassium in agriculture, 201-276.

Sparks, D. L. (1987). Potassium dynamics in soils. In Advances in soil science (pp. 1-63).                 Springer, New York, NY.