فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: بیشتر تحقیقات انجام شده روی کمپوزیت‌های بیوچار- اکسید/هیدروکسیدآهن (BC-FeOX) بر حذف فسفر از محیط‌های آلوده متمرکز بوده است. در‌حالی‌که با بررسی سینتیک رهاسازی فسفر بارگذاری شده روی کمپوزیت‌های بیوچار- اکسید/هیدروکسیدآهن، می‌توان آنرا به عنوان یک کود کندرها در خاک‌های آهکی مورد مطالعه قرار داد. بنابراین پژوهش حاضر با هدف بررسی سنتیک رها سازی فسفر از کمپوزیت‌های فسفردار بر پایه بیوچار- اکسید/هیدروکسیدآهن و نیز بررسی مدل‌های مختلف رهاسازی فسفر در محیط آبی انجام شد.مواد و روش‌ها: این آزمایش به منظور بررسی سنتیک رهاسازی فسفر در طول زمان از کمپوزیت‌های فسفردار بر پایه بیوچار- اکسید/هیدروکسید آهن در محیط آبی به صورت طرح فاکتوریل- اسپلیت پلات انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل دو نوع بیوچار (بقایای کلش گندم و پوست گردو) در دمای پیرولیز 350 درجه سلسیوس، چهار نوع اکسید/هیدرواکسید‌آهن (گئوتایت، هماتیت، فری-هیدارت و مگنتایت)، چهار سطح فسفر (0، 5، 10 و 20 درصد وزنی) از منبع سوپر فسفات تریپل (TSP) و دو روش ساخت کمپوزیت (فرم پوششی و فرم گرانوله) بود. در روش گرانول سازی مخلوط پودر شده از TSP و BC-FeOX به عنوان هسته گرانول سازی تا تشکیل هسته‌های گرانول به قطر 5/3-4 میلی‌متر استفاده شد. در روش پوششی، تا زمان تشکیل گرانول‌های به قطر حدود 8/2 تا 3/3 میلی-متر تنها از پودر TSP استفاده شد و در ادامه از پودر BC-FeOX برای پوشش استفاده شد. سینتیک رهاسازی فسفر در زمان‌های 25/0، 5/0، 1، 6، 12، 24، 48، 72، 120 و 240 ساعت با رسم تغییرات غلظت فسفر در مقابل زمان به دست آمد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که سرعت رهاسازی فسفر از کمپوزیت های کودی فسفردار برپایه بیوچار-اکسید/هیدروکسید آهن در طی زمان در ابتدای آزمایش نسبت به طول دوره آزمایش بیشتر بود. در تیمارهای دارای بیوچار کلش گندم، درصد آزاد سازی فسفر نسبت به تیمارهای حاوی بیوچار پوست گردو 8/3 درصد کمتر بود. با افزایش سطح فسفر کمپوزیت‌های کودی درصد فسفر بیشتری آزادسازی گردید به طوریکه میانگین درصد فسفر آزادسازی شده از کمپوزیت‌های کودی حاوی سطوح فسفر0، 5، 10، و 20 درصد در زمان 1 ساعت بعد از شروع آزمایش به ترتیب 1/2، 2/9، 3/15، 4/18 درصد بود. ترتیب رهاسازی فسفر در طول آزمایش در تیمارهای حاوی اکسید/هیدروکسیدهای آهن به صورت، مگنتایت> هماتیت> فری هیدرات > گئوتیت بود به طوریکه بعد از 24 ساعت از شروع آزمایش درصد رهاسازی فسفر برای مگنتایت، هماتیت، فری هیدرات و گئوتیت در فرم گرانوله به ترتیب 8/75، 8/73، 6/67 و 9/65 درصد و برای فرم پوششی 9/45، 8/38، 3/36 و 7/36 درصد بود. در واقع درصد رهاسازی فسفر در کمپوزیت‌های فرم پوششی نسبت به کمپوزیت‌های فرم گرانوله از زمان شروع آزمایش تا 24 ساعت به طور معنی‌داری بیشتر بود ولی بعد از این زمان اختلاف معنی‌داری با هم نداشتند. برازش مدل‌های سینتیک مختلف نشان داد که بهترین مدل برای رهاسازی فسفر از کمپوزیت‌های فسفردار پایه بیوچار-اکسید/هیدروکسیدآهن معادله شبه مرتبه اول غیر خطی (r2=0.99) بود. با این حال دو مدل پخشیدگی پارابولیک (r2=0.94) و معادله الوویچ (r2=0.97) نیز برازش بسیار خوبی برای رهاسازی فسفر از کمپوزیت‌ها نشان دادند. به طوریکه ترتیب بهترین مدل‌های برازش شده برای رهاسازی فسفر از کمپوزیت‌ها به صورت، معادله شبه مرتبه اول غیر خطی> معادله الوویچ > معادله پخشیدگی پارابولیک> معادله خطی بود. نتیجه‌گیری: در یک نتیجه گیری کلی می‌توان عنوان نمود که نقش منحصر به فرد بیوچار مهندسی شده توسط اکسید/هیدروکسیدهای آهن جایگاهی را برای حمل فسفر به عنوان یک عنصر غذایی ضروری برای رشد و نمو گیاهان به منظور بهبود کارایی استفاده از کود را می-تواند فراهم کند و برای کاربرد عملی در زمین‌های کشاورزی نیازمند انجام کارهای میدانی و تکمیلی بیشتر و نیز ارزیابی بلند مدت استفاده از یک چنین کودهای در محیط رشد گیاهان می‌باشد.