تغییرات شکلهای شیمیایی و قابل استفاده آهن در خاک‌های تیمار شده توسط سرباره و لجن کنورتور کارخانه ذوب آهن اصفهان
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری
علیرضا کاظمی
1
(دانشجوی آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی اصفهان؛ اصفهان؛ ایران)
حسین شریعتمداری
2
(دانشیار دانشگاه صنعتی اصفهان؛ اصفهان؛ ایران)
محمود کلباسی
3
(استاد دانشگاه صنعتی اصفهان؛ اصفهان؛ ایران)
کلید واژه: آهن قابل جذب, سرباره, شکلهای شیمیایی, لجن کنورتور,
چکیده مقاله :
از میان عناصر مورد نیاز گیاهان کمبود آهن به عنوان عنصر کم مصرف بیشترین محدودیت را برای محصولات کشاورزی سرتا سر جهان دارد. متخصصین امروزه برای حل مشکل کمبود آهن در گیاهان از روشهای بسیار پر هزینه از قبیل کاربرد نمکها وکلاتهای آهن، تعدیل مصنوعی پ- هاش خاک و جایگزینی گونه‌های گیاهی که توانایی زیاد برای جذب آهن دارند، استفاده نموده اند. استفاده ازمواد جامد زاید کارخانجات فولادسازی و ذوب آهن مانند سرباره و لجن کنورتور به عنوان مواد اصلاحی خاک در تغذیه آهن می‌توانند مفید باشند. این ترکیبات حاوی درصد قابل توجهی آهن هستند و سالانه به مقدار خیلی زیاد تولید و انباشته می‌شوند. قابلیت دسترسی زیستی و تحرک عناصر وابسته به شکلهای شیمیایی آنها درخاک است. این تحقیق با هدف مطالعه اثر کاربرد سه ساله لجن کنورتور و سرباره کار خانه ذوب آهن اصفهان بر 1) مقدار آهن قابل جذب، 2) شکلهای شیمیایی آهن و 3) چگونگی توزیع این شکلها در خاک سطحی و عمقی سه خاک آهکی در قالب طرح اسپلیت پلات با طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تیمار، در سه تکرار و در دوعمق طی سه سال متوالی اجرا شد. برای تعیین شکلهای شیمیایی آهن از روش Shuman و Tessier استفاده شد. بر طبق این روش نمونه خاک بطور متوالی با آب مقطر دوبار دیونیزه شده برای استخراج فرم محلول، کلرید منیزیم برای استخراج فرم تبادلی، هیپو کلریت سدیم برای استخراج آهن متصل به مواد آلی، بافر استات سدیم - استیک اسید برای استخراج آهن کربناته، هیدروکسیل آمین - هیدروکلراید برای استخراج آهن متصل به اکسیدهای کریستالی منگنز، بافر اگزالات آمونیوم - اسید اگزالیک برای استخراج آهن غیر کریستالی، هیدروکسیل آمین - هیدروکلراید برای استخراج آهن متصل به هیدروکسیدهای آهن، سیترات - بیکربنات - دیتیونات سدیم برای استخراج آهن آزاد یا پدوژنیک و هیدروکلریک نیتریک- هیدرو فلوئوریک اسید برای استخراج فرم باقی مانده آهن، عصاره‌گیری شد. در پایان هر مرحله غلظت آهن توسط دستگاه جذب اتمی تعیین شد. برای تعیین آهن قابل جذب گیاه از عصاره‌گیر) (DTPA-TEAاستفاده شد. کاربرد سرباره و لجن کنورتور برای یک، دو و سه سال متوالی سبب شد بیش از % 99 آهن در فرمهای باقی مانده، متصل به اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن، بی شکل، آزاد و کمتر از % 1 آهن در سایر فرمهای شیمیایی قرار گیرد. ترتیب مقادیر شکلهای شیمیایی آهن در خاک سطحی و عمقی مزرعه خزانه به صورت: آهن باقی مانده > آهن متصل به اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن > آهن آزاد > آهن بی شکل > آهن متصل به اکسیدهای کریستالی منگنز > آهن محلول > آهن متصل به مواد آلی > آهن تبادلی > آهن کربناته است. ترتیب مقادیر شکلهای شیمیایی آهن در خاک سطحی و عمقی مزرعه‌های لورک و شرودان شبیه مزرعه خزانه است با این تفاوت که مقدار آهن کربناته بیشتر از آهن تبادلی است. نتایج نشان داد کاربرد سرباره و لجن کنورتور طی سه سال متوالی باعث افزایش معنی دار شکلهای شیمیایی آهن و آهن قابل جذب در خاک هر سه مزرعه شد.
Iron deficiency is the most widespread deficiency among the plant micro nutrients. Nowadays, different materials such as inorganic salts, organic chelates, soil acidifying materials and industrial wastes are used to overcome iron deficiency. Slag and convertor sludge of steel factories contain considerable amount of iron. Application of slag and convertor sludge to soil may affect bioavailability and chemical forms of iron in soil. The objectives of this study were to investigate the application effect of slag and convertor sludge of Esfahan iron melting factory on the chemical forms of iron, distribution of these forms and bioavailability of iron in surface (0-20cm) and subsurface (20-45cm) soil of three research fields. Each plot received 3 treatments] control, 4 times critical level as slag (S40) and converter sludge (L40)a in 3 replications for one, two and three years. The Tessier and Shuman method was used for chemical forms of iron analysis. The results indicated that more than 99% of the applied Fe occurred in residual, Fe oxide and hydroxide and free forms. The order of the chemical forms in Khazaneh field was: residual >bound to Fe oxide and hydroxide >free iron >amorphous iron >bound to crystalline Mn oxide >soluble iron >bound to organic matter >exchangeable Fe >carbonate Fe. In Lavark and Shervedan fields the order was the same, but carbonate Fe was more than exchangeable Fe. Application of slag and convertor sludge for three consecutive years was increased the chemical forms and (DTPA) extractable iron in surface and subsurface soils of three experimental fields.