اسیدهای آلی در افزایش زیست فراهمی عناصر غذایی خاک نقش مهمی دارند. این مطالعه به منظور تعیین تاثیر غلظت های مختلف اسید اگزالیک در آزاد سازی شکل های محلول، تبادلی و غیر تبادلی پتاسیم در برخی از کانی های میکایی و فلدسپات پتاسیم و بررسی روند آزاد سازی پتاسیم در طول زمان، انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل شامل پنج نوع کانی (بیوتیت، فلوگوپیت، موسکویت، فلدسپات زنجان و فلدسپات یزد)، چهار غلظت اسید اگزالیک (صفر، 1، 10 و 100 میلی مولار)، چهار زمان (5 ساعت، 20، 60 و 90 روز) و در دو تکرار انجام شد. کانی های مورد مطالعه (کوچک تر از 50 میکرون) تحت تاثیر اسید اگزالیک با غلظت های مختلف در دوره های زمانی گفته شده قرار گرفتند. مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر تبادلی آزاد شده در این کانی ها، با استفاده از دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که از بین غلظت های مختلف اسید اگزالیک، بیشترین غلظت اسید (100 میلی مولار) توانسته است بیشترین مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر تبادلی را در تمام کانی ها آزاد نماید. بیشترین میزان پتاسیم محلول به مقدار 0.86 گرم بر کیلوگرم از کانی فلوگوپیت و بیشترین پتاسیم تبادلی و غیر تبادلی به ترتیب، به میزان 1.56 و 29.64 گرم بر کیلوگرم از کانی بیوتیت آزاد شد. کانی موسکویت با مقادیر 0.19، 0.34 و 1.41 گرم بر کیلوگرم به ترتیب کمترین آزاد سازی پتاسیم محلول، تبادلی و غیر تبادلی را در بین کانی های مورد مطالعه داشت. به طور کلی روند رها سازی پتاسیم از کانی ها دارای دو فاز مشخص رهاسازی سریع در مراحل اولیه و رها سازی با سرعتی کمتر تا انتهای آزمایش می باشد. پیشنهاد می شود که در پژوهش های بعدی، بازه زمانی طولانی تری برای رهاسازی پتاسیم در نظر گرفته شود.

اطلاعات محدودی در ارتباط با استفاده از کود پتاسیمی در مناطق خشک و نیمه خشک وجود دارد، زیرا معمولا این خاکها دارای پتاسیم کافی هستند. اما با کشت متمرکز گیاهان ممکن است پتاسیم قابل جذب خاک تخلیه شود. اهداف این تحقیق عبارت بودند (I) مطالعه اثر کود پتاسیمی بر تغییرات پتاسیم محلول و تبادلی خاک و (ii) تعیین رابطه احتمالی بین تغییرات پتاسیم محلول و تبادلی با برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک. به پانزده نمونه خاک سطحی مقادیر 0،21،42، 104، 208، 415 و 1245 میلی گرم پتاسیم در کیلوگرم خاک افزوده و در حالت ظرفیت زراعی به مدت سه هفته نگهداری شدند. غلظت پتاسیم محلول با اضافه کردن پتاسیم بطور خطی افزایش یافت . پتاسیم تبادلی نیز با افزایش پتاسیم بطور خطی افزایش یافت. مقدار شیب این رابطه بیانگر نسبتی از کود مصرفی است که به وسیله استات آمونیوم از مکانهای تبادلی خارج می شود و بین 03/1-55/0 قرار داشت . مقادیر بزرگتر از 1 نشان می دهد که پتاسیم بیشتر از آنچه که به خاک افزوده شده از خاک استخراج شده است ، در حالیکه مقادیر کوچکتر از 1 نشان می دهد که بخشی از پتاسیم افزوده شده به خاک با استات آمونیوم استخراج نشده و به شکل پتاسیم تثبیت شده در خاک تبدیل شده است . ضرایب حاصل از روابط پتاسیم محلول و تبادلی با هیچیک از خواص فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده رابطه معنی داری نداشتند.

اطلاعات درباره سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی در خاک های همدان محدود است. هدف این پژوهش کاربرد معادلات سینتیکی در بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در تعدادی از خاک های استان همدان به وسیله عصاره گیری مرحله ای با استفاده از اسید سیتریک رقیق در مدت 2500 ساعت و هم بستگی ثابت های سرعت آزاد شدن معادلات با خصوصیات خاک بود.نتایج این پژوهش نشان داد که آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی در ابتدا سریع و سپس کند بود. پتاسیم غیر تبادلی آزاد شده در دامنه 0.87-2.89 سانتی مول در کیلوگرم بود. پتاسیم غیر تبادلی آزاد شده به روش اسید سیتریک پس از 2500 ساعت با گنجایش تبادل کاتیونی، پتاسیم غیر تبادلی و درصد اجزای خاک هم بستگی معنی داری داشت. با توجه به بالا بودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد برآورد، سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی به وسیله معادلات مرتبه اول، انتشار هذلولوی و تابع نمایی تشریح شد. دامنه تغییرهای ضرایب سرعت در معادله مرتبه اول، انتشار هذلولوی و تابع نمایی به ترتیب 1×10-4-3×10-4، 4.0×10-3-10.7×10-3 و 2.75×10-1-4.86×10-1 بود. نتایج این پژوهش نشان داد که ضرایب سرعت در معادلات مرتبه اول، انتشار هذلولوی و تابع نمایی با تعدادی از خصوصیات شیمیایی خاک و درصد اجزای خاک هم بستگی معنی داری داشت. نتایج این تحقیق هم چنین نشان داد که اسید سیتریک رقیق می تواند در بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی استفاده شود.

مطالعات سینتیک رهاسازی پتاسیم می تواند در درک بهتر وضعیت پتاسیم قابل استفاده گیاه به ویژه در خاک های شامل کانی های پتاسیم مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این مطالعه بررسی سرعت رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی در خاک، بخش رس و سیلت 4 نمونه از خاک های لسی و شبه لسی استان گلستان با استفاده از کلرید کلسیم 0.01 مولار در مدت 1800 ساعت و مطالعه ارتباط آن با نوع کانی های موجود در خاک است. سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی با استفاده از معادله های سینتیکی ارزیابی شد. رهاسازی پتاسیم در تمام خاک ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. بر اساس ضرایب تشخیص و خطای استاندارد برآورد، سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی به وسیله معادله های الوویچ و تابع توانی و پخشیدگی توصیف شد. کانی های موجود در بخش رس خاک ها شامل ایلیت، اسمکتیت، کلریت، کائولینیت، ورمی کولیت و کانی های مختلط و کانی های موجود در بخش سیلت خاک ها شامل کوارتز، فلدسپار، ایلیت و کلریت بود. در بین اندازه های مختلف ذرات خاک، بخش رس بیش ترین مقدار و سرعت آزادسازی پتاسیم را نشان داد و خاک سری قره سو با کانی غالب اسمکتیت بالاترین آزادسازی پتاسیم را نشان داد.

آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از جنبه قدرت تامین پتاسیم برای گیاهان در خاک های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات کمی بر روی آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و به ویژه اجزای انجام شده است. هدف از این تحقیق بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی از خاک و بخش های رس و سیلت چهار سری خاک غالب استان گلستان به وسیله عصاره گیری متوالی با اسید اگزالیک 0.01 مولار در مدت 1844 ساعت بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده پس از 1844 ساعت از کل خاک، بخش رس و سیلت خاک های مورد مطالعه به ترتیب 242 تا 450، 380 تا 550 و 105 تا 199 میلی گرم در کیلوگرم بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در زمان های مختلف با استفاده از معادلات الوویچ ساده شده، پخشیدگی و تابع نمایی بخوبی توصیف شدند. در تمام خاک ها و بخش رس و سیلت خاک ها، سرعت رهاسازی پتاسیم در ابتدا زیاد بود و سپس تدریجا کاهش یافت. مقدار پتاسیم آزاد شده با سرعت زیاد در مراحل اولیه درصد کمی از پتاسیم غیرتبادلی کل را تشکیل داد، ولی این شکل از پتاسیم، به رغم مقدار کم، نقش مهمی در پویایی پتاسیم و حاصل خیزی خاک بازی می کند.

سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی اهمیت زیادی در تامین پتاسیم مورد نیاز گیاهان در بعضی از خاکها به ویژه خاکهای غنی از کانیهای حاوی پتاسیم دارد. سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی، از خاکهای ایران مطالعه نشده است. هدفهای این تحقیق بررسی سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی از خاک و بخشهای سیلت و رس 4 نمونه خاک استان گیلان به روش عصاره گیری متوالی با اسید سیتریک 0.5 میلی مولار در مدت 2500 ساعت بود. به این منظور از 4 منطقه استان گیلان 4 نمونه خاک سطحی (30-0 سانتی متری) برداشت و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها تعیین گردید. دامنه مقدار پتاسیم غیر تبادلی آزاد شده پس از 2500 ساعت از کل خاک، بخش رس و سیلت خاکهای مطالعه شده به ترتیب 0.87-0.29، 2.31-0.49 و 0.37-0.18 سانتی مول در کیلوگرم بود. مقدار تجمعی پتاسیم غیر تبادلی آزاد شده پس از 2500 ساعت با معادلات پخش پارابولیکی، تابع نمایی، مرتبه صفر، مرتبه اول و الوویچ ارزیابی شد. معادله اوولویچ به دلیل کم بودن ضریب تعیین (R2) و معادله مرتبه صفر علیرغم بالا بودن ضریب تعیین به دلیل بالا بودن اشتباه استاندارد برآورد (SE) نتوانستند سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی را توضیح دهند. در حالیکه سه معادله دیگر سرعت آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی را توضیح دادند. نتایج این تحقیق نشان داد که آزاد شدن پتاسیم غیر تبادلی به روش اسید سیتریک رقیق یک فرایند پخش می باشد. مطالعات همبستگی نشان داد که بین مقدار پتاسیم غیر تبادلی آزاد شده از خاک پس از 2500 ساعت با پتاسیم تبادلی و درصد رس همبستگی معنی داری وجود دارد. همچنین بین پارامتر b معادله تابع نمایی با درصد سیلت، گنجایش تبادل کاتیونی خاک و گنجایش تبادل کاتیونی بخش رس همبستگی معنی داری وجود دارد. در این مطالعه همچنین شاخص سرعت آزاد شدن اولیه پتاسیم با درصد رس و درصد سیلت همبستگی معنی داری دارد. نتایج حاکی از این است که در این خاکها پتاسیم عصاره گیری شده با استات آمونیوم نشان دهنده سرعت و قدرت جانشینی پتاسیم در دراز مدت می باشد.

مطالعه سرعت رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی، در جهت مدیریت و استفاده صحیح از منابع خاکی و هم چنین در فراهمی و قدرت تامین پتاسیم به ویژه در خاک های حاوی کانی های پتاسیم، از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. اطلاعات درباره سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی در خاک های استان گلستان محدود است. هدف این تحقیق مطالعه سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی در دوازده سری غالب خاک های زراعی استان گلستان، با استفاده از دو عصاره گیر اسید سیتریک و کلرید کلسیم با غلظت 0.01 مولار در مدت زمان های 2 تا 1844 ساعت بود. خاک های مختلف رهاسازی متفاوتی به عصاره گیری پی در پی توسط عصاره گیرها از خود نشان دادند. میزان پتاسیم رهاشده در خاک های مختلف توسط کلرید کلسیم کمتر از اسید سیتریک بود. رهاسازی پتاسیم در تمام خاک ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. با توجه به بالا بودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد برآورد، سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی توسط اسید سیتریک، با معادلات الوویچ و پخشیدگی و کلرید کلسیم با معادلات توانی، مرتبه اول و الوویچ به خوبی توصیف شدند. بنابراین سرعت آزاد شدن پتاسیم غیرتبادلی به وسیله پخشیدگی از سطح هوادیده کانی های خاک کنترل می شود.

اثر رژیمهای رطوبتی بر پتاسیم تبادلی در 48 نمونه خاک جمع آوری شده از مناطق مختلف زراعی ایران بررسی شد. پتاسیم تبادلی این خاکها بعد از اعمال صفر، 10 و 20 سیکل خشک و مرطوب شدن، و بعد از 10 و 20 روز اینکوبیشن در رطوبت ظرفیت مزرعه تعیین شد. بعلاوه، تغییرات زمانی پتاسیم تبادلی در رطوبت ثابت ظرفیت مزرعه در پنج خاک با استفاده از استات آمونیم یک مولار و در سه خاک از این پنج خاک با بکار بردن استات سدیم یک مولار به عنوان استخراج کننده پتاسیم مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج، اثر معنی دار (P<0.1) خشک و مرطوب شدن و رژیم رطوبتی ثابت بر پتاسیم تبادلی را نشان داد. میانگین پتاسیم تبادلی بعد زا اعمال 10 و 20 سیکل خشک و مرطوب شدن، به ترتیب 17.5 و  19.2میلی گرم در کیلوگزم افزایش و به دلیل اینکوبیشن خاکها در رطوبت ثابت ظرفیت مزرعه به ترتیب 9.5 و 11.1 میلی گرم در کیلوگرم کاهش یافت. واکنش خاکهای خشک به مرطوب شدن متفاوت بود. در بعضی از خاکهای با سطح پتاسیم تبادلی پایین، پتاسیم تبادلی بلافاصله بعد از مرطوب کردن افزایش یافت، در صورتیکه در دیگر خاکها، پتاسیم تبادلی یا کاهش یافت یا تغییری نکرد. وقتی که از استات سدیم یک مولار به جای استات آمونیم یک مولار استفاده شد، پتاسیم تبادی با مرطوب کردن خاک ثابت باقی ماند، که نشان می دهد مرطوب شدن روی بخشی از پتاسیم غیر قابل تبادل با یونهای با اندازه هیدراته بزرگ مانند سدیم ولی قابل تبادل با یونهای آمونیوم، اثر می گذارد. این بخش از پتاسیم به طور عمده در مناطق گوه ای شکل سلیکاتهای لایه ای 2:1 قرار گرفته است. در تمام خاکها، پتاسیم تبادلی با زمان اینکوبیشن در رطوبت ثابت، به صورت نمایی کاهش یافت. این مطالعه همچنین نشن داد که نتایج روش الک و همکاران (1995) برای تعیین پتاسیم تبادلی خاک همبستگی بسیار بالایی  22 ,r2=0.999)خاک) با نتایج روش نادسن و همکاران (1982) دارد.

تکامل خاک، نوع و مقدار کانی های رسی از عوامل موثر بر سینتیک رهاسازی پتاسیم در خاک می باشند. سرعت رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی، نقش مهمی در عرضه پتاسیم تبادلی برای گیاهان، به خصوص در خاک های محتوی کانی های پتاسیم دار از جمله میکا و فلدسپار ایفا می کند. در این مطالعه، سینتیک رهاسازی پتاسیم توسط عصاره گیری متوالی با کلرید کلسیم 0.01 مولار، در 14 نمونه خاک سطحی (صفر تا 30 سانتی متر) مناطق مختلف اقلیمی استان کهگیلویه و بویراحمد، جنوب غرب ایران، بررسی گردید. نتایج کانی شناسی نشان داد که اسمکتیت، ایلیت، کلریت و پالیگورسکیت کانی های غالب خاک های این استان می باشند. میزان رهاسازی پتاسیم در پایان آزمایش (656 ساعت) در دامنه 38.1 میلی گرم بر کیلوگرم در خاک Typic Xerorthents تا 320 میلی گرم بر کیلوگرم در خاک Calcic Haploxeralfs خاک متغیر بود. این پژوهش نشان داد که میزان رها سازی پتاسیم، همبستگی بالایی با ویژگی هایی چون مقدار رس، پتاسیم غیرتبادلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و همچنین مقدار کانی های ایلیت و اسمکتیت دارد. به طور کلی رهاسازی پتاسیم از خاک ها بر اساس تیپ آن ها روند آلفی سولز (222.3) > اینسپتی سولز (111.3) > انتی سولز (105.0 میلی گرم بر کیلوگرم) را نشان داد. داد ه های حاصل از مطالعات سینتیکی با مدل های سینتیکی مختلف برازش داده شد که معادلات تابع توان، مرتبه اول و الوویچ، رها شدن پتاسیم از خاک های منطقه را به نحو قابل قبولی توصیف نمودند. انطباق داده های سینتیکی با این معادلات نشان می دهد که رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک های منطقه به طور عمده توسط فرآیند پخشیدگی کنترل می شود.

همانند اجزای معدنی خاک، مواد آلی خاک نیز نقش مهمی را در شیمی خاک ایفا می کند. رفتار خاک ها تحت تاثیر نوع و میزان ماده آلی موجود در آنهاست، تجزیه مواد آلی موجود در خاک ها مهمترین عامل تولید اسیدهای آلی در خاک، که باعث هوازدگی کانی های رسی (منبع عمده پتاسیم غیرتبادلی) و رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی می شوند، می باشد. علاوه بر مقدار پتاسیم غیرتبادلی، سرعت رهاسازی و در دسترس قرار گرفتن این جزء از پتاسیم در طول دوره رشد گیاه نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. این آزمایش به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل 4 سری خاک غالب استان گلستان و فاکتور دوم شامل تیمار شاهد، حذف ماده آلی با آب اکسیژنه و هیپوکلریت سدیم بود. نتایج نشان داد که هیپوکلریت سدیم (NaOCl) ماده آلی بیشتری را نسبت به آب اکسیژنه حذف کرد، که بیانگر توانایی کمتر آب اکسیژنه در حذف ماده آلی می باشد. میزان رها سازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک ها، در حضور و بدون حضور ماده آلی تعیین شد. نتایج آزمایش های سینتیکی نشان داد که میزان کل پتاسیم غیرتبادلی رها شده از خاک ها در هر سه تیمار پس از پایان زمان عصاره گیری در سری علی آباد بیشترین بود. کمترین میزان رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی در تیمار شاهد مربوط به سری کردکوی و در دو تیمار حذف ماده آلی مربوط به سری دلند بود. در تیمار حذف ماده آلی با آب اکسیژنه در مقایسه با تیمار شاهد، پتاسیم بیشتری از همه خاک ها رها شد، بر عکس در تیمار حذف با هیپوکلریت سدیم نسبت به شاهد، پتاسیم کمتری رهاسازی شد. بنابراین ماده آلی اثرات مستقیم و غیرمستقیمی بر میزان شکل های شیمیایی پتاسیم و همچنین سینتیک رهاسازی آن دارد.