تاثیر اسید سیتریک بر ویژگی های جذب روی در دو خاک آهکی

روی یکی از عناصر ریزمغذی ضروری برای گیاهان، حیوانات و انسان‌هاست. قابلیت دسترسی روی برای ریشه گیاه، از طریق واکنش‌های جذب کنترل می‌شود. برای بررسی تاثیر اسید سیتریک بر رفتار جذب روی، آزمایشی به صورت بچ (batch) روی دو نوع خاک (s1 و s2) با درصدهای رس و کربنات کلسیم مختلف با سه سطح اسید سیتریک (0، 0/5، 1 میلی‌مولار) و 12 سری غلظتی روی (0 تا450 میلی‌گرم بر لیتر) در محلول زمینه 0/05 مولار nacl انجام شد. داده‌های جذب با مدل‌های لانگمویر 95 / 0 - 76 / 0 = r2 ، فروندلیچ 5 / 0 - 83 / 0 = r2 ، تمکین 92 / 0 - 62 / 0 = r2 ، دوبینین رادشکویچ 92 / 0 – 44 / 0 = r2 و ایلوویچ 90 / 0 – 54 / 0 = r2 برازش داده شد. نتایج نشان داد پارامترهای جذب شامل حداکثر جذب تک‌لایه‌ای لانگمویر (qmax)، انرژی جذب لانگمویر (kl) و فاکتورهای ظرفیت و شدت جذب فروندلیچ (kf و n)، ضرایب تمکین (a، kt) و حداکثر ظرفیت جذب دوبینین رادشکویچ (qm) با افزودن اسید سیتریک کاهش یافت. مقادیر پارامترهای جذب در خاک s1 (با مقادیر رس و کربنات کلسیم پایین) کمتر از خاک s2 (با مقادیر رس و کربنات کلسیم بالا) به‌دست آمد. متوسط انرژی جذب محاسبه‌شده از طریق معادله دوبینین رادشکویچ و پارامتر انرژی آزاد گیبس (gr∆) نشان‌دهنده سازوکار جذب فیزیکی و خودبه‌خودی روی است. می‌توان نتیجه گرفت اسید سیتریک احتمالاً با تشکیل کمپلکس‌های محلول با روی موجب کاهش جذب توسط ذرات خاک و افزایش روی محلول خاک می‌شود. بنابراین، اصلاح گیاهان برای ترشح بیشتر اسید سیتریک در افزایش جذب روی در گیاهان موثر است.

Effect of Citric Acid on Characteristics of Zinc Sorption in Calcareous Soils

Zinc­ (Zn) is an essential micro­nutrient needed by plants, animals and humans. Bioavailability of Zn to plant root is controlled through sorption process in soils. To evaluate the effect of citric acid on Zn sorption,­ a batch experiment was conducted with two soil sles (S1, S2), that differed in their clay and calcium carbonate contents. Three levels of citric acid (0,­ 0.5, 1 mM) and twelve various Zn concentrations (0 to 450 mg ­L1) in a medium of  0.05 M NaCl solution were applied to the soils. Adsorption data were fitted to Langmuir (R2=0.760.95), Freundlich (R2=0.830.95), Temkin (R2=0.620.92), DubininRadushkevich (R2=0.440.92) and Elovich (R2=0.540.90) isotherm models. Sorption parameters including maximum adsorption of Langmuir (qmax)­, Freundlich capacity and intensity factors (KF, n), coefficients of Temkin equation (A, KT) and maximum adsorption capacity DubininRadushkevich (qm) decreased by application of citric acid. The above mentioned sorption parameters related to S1 (low clay and calcium carbonate) were lower than those belonging to S2 (high levels of clay and calcium carbonate). The sorption energy parameter of DR isotherm and Gibbs free energy change (ΔGr) indicated that the Zn adsorption processes were physical and spontaneous. The results of the experiments revealed that the application of citric acid significantly decreased Zn sorption by soil particles, probably due to formation of soluble complexes, and consequently increased Zn availability to plants. Therefore, through a modification of plants to secrete higher levels of citric acid, one can expect the absorption of Zn by this plants.To be further promoted.