سرعت رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی نقش مهمی در عرضه پتاسیم تبادلی، به خصوص در خاک های محتوی کانی های پتاسیم دار ایفا می کند. اطلاعات در مورد دینامیک رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی در ایران محدود است. در این تحقیق، مطالعه سینتیک رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی از 4 نمونه خاک اریدی سولز، مالی سولز، آلفی سولز و اینسپتی سولز در استان گلستان به وسیله عصاره گیری با کلریدکلسیم 0.01 مولار در یک دوره زمانی 264 ساعته بررسی شد. نتایج نشان داد، مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده پس از 264 ساعت 1984 میلی گرم بر کیلوگرم در خاک آلفی سولز تا 915 میلی گرم بر کیلوگرم در خاک اینسپتی سولز بوده است. بالا بودن مقدار رس، پتاسیم غیرتبادلی و ظرفیت تبادل کاتیونی و همچنین حضور کانی های پتاسیم دار (ایلیت و هیدروکسی اینترلیر ورمیکولیت) دلیلی بر بیشتر بودن پتاسیم تجمعی آزاد شده در خاک آلفی سولز می باشد. در کلیه نمونه ها سرعت آزادسازی پتاسیم در ابتدا زیاد و سپس به تدریج کاهش یافت. سینتیک پتاسیم غیرتبادلی تجمعی رها شده به وسیله روابط ایلوویچ، مرتبه صفر، پخشیدگی پارابولیک و مرتبه اول ارزیابی شد. به دلیل داشتن بیشترین ضریب همبستگی و کمترین خطای استاندارد معادله های ایلوویچ و مرتبه صفر قادر به توصیف سینتیک پتاسیم غیرتبادلی نمی باشند. در مقابل، روابط مرتبه اول و پخشیدگی پارابولیک به خوبی قادر به توصیف ارقام بوده و نشان می دهند که تبادل به وسیله فرآیند پخشیدگی کنترل می شود. ثابت سرعت در نمونه ها متفاوت بوده است. این اختلاف به تفاوت در پراکنش اندازه ذرات، میزان رس و نوع کانی خاک مربوط می شود.

این تحقیق با هدف تعیین اثر عصاره گیرهای مختلف برای استخراج پتاسیم غیرتبادلی از سه کانی میکایی بیوتیت، فلوگوپیت و مسکوویت انجام شد. کانی ها به دو اندازه کوچک تر از 60 و 100- 60 میکرومتر تفکیک و سطوح تبادلی آنها با کلسیم اشباع شد. عصاره گیری متوالی با استفاده از سه عصاره گیر شامل اسیدکلریدریک 0.01 مولار، استات آمونیوم 1 مولار و کلرید باریم 0.05 مولار انجام شد. غلظت تجمعی پتاسیم استخراج شده از سه کانی میکایی محاسبه گردید. نتایج نشان داد که اثر عصاره گیرهای مختلف بر هر کدام از کانی های میکایی متفاوت بوده و انواع کانی هایی که در خاک به عنوان میکا از آنها نام برده می شود، می توانند مقادیر متفاوتی پتاسیم آزاد نمایند. به طورکلی برای اندازه ذرات ریزتر (کوچک تر از 60 میکرومتر) اسیدکلریدریک و برای ذرات درشت تر (100-60 میکرومتر) استات آمونیوم پتاسیم بیشتری از کانی های میکایی استخراج نمودند. پتاسیم استخراج شده از کانی مسکوویت به وسیله عصاره گیرهای استات آمونیوم و کلریدباریم بیش از سایر کانی های میکایی بود بنابراین به نظر می رسد مسکوویت یک منبع خنثی و بی اثر برای پتاسیم در خاک نیست. هم چنین اندازه ذرات کانی ها اثر بسیار مهمی بر آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از کانی های میکایی داشت و ذرات درشت تر پتاسیم بیشتری نسبت به ذرات ریز آزاد کردند. بنابراین توزیع اندازه ذرات کانی های میکایی مختلف در خاک ها ممکن است یکی از دلایل تفاوت در مقدار آزادسازی پتاسیم در خاک ها باشد.

مجموع شکل های محلول و تبادلی پتاسیم خاک به طور گسترده برای تعیین قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاه به کار برده می شود. قابلیت اطمینان این روش ها در خاک های حاوی سیلیکات های لایه ای 2:1 کافی نیست. علاوه بر پتاسیم تبادلی، پتاسیم غیرتبادلی هم در تغذیه گیاه نقش مهمی دارد. اطلاعات مربوط به قابلیت استفاده و سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در خاک های آهکی استان فارس محدود است. برای این منظور عصاره گیرهای استات آمونیم، اسید نیتریک مولار جوشان، اسید نیتریک 0.1 مولار، کلرید سدیم 2 مولار و آب جهت بررسی قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاه ذرت در ده نمونه از خاک های آهکی استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفت. سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر تبادلی با 15 بار عصاره گیری 15 دقیقه ای با کلریدکلسیم 0.01 مولار بررسی شد. مدل های سینتیکی توصیف کننده سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی شامل مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، پخشیدگی سهموی، توانی و الوویچ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عصاره گیرهای استات آمونیم، اسید نیتریک 0.1 مولار، آب و کلرید سدیم همبستگی معنی داری با جذب پتاسیم ذرت دارند. مقدار پتاسیم آزاد شده در بین خاک های مورد مطالعه از 243 تا 814 میلی گرم بر کیلوگرم خاک متفاوت بود. با توجه به مقادیر R2 و SE ، سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی به طور رضایت بخش با مدل های توانی، مرتبه اول، الوویچ و پخشیدگی سهموی توصیف شد. با توجه به اینکه ثابت سرعت معادلات الوویچ و پخشیدگی سهموی همبستگی بالایی با جذب پتاسیم گیاه نشان دادند توصیه می شود این دو معادله در خاک های مورد مطالعه به کار روند.

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.

وقتی کود فسفره در خاک استفاده شود، سرعت آزادشدن پتاسیم ممکن است تحت تأثیر کاربرد فسفر باشد. هدف این پژوهش، تأثیر کود سوپرفسفات بر سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در 10 خاک آهکی است. برای این منظور، مقدار 100 میلی گرم بر کیلوگرم فسفر از منبع مونوکلسیم دی هیدروژن فسفات به خاک ها اضافه شد و خاک های تیمارشده و تیمارنشده به مدت 90 روز در انکوباتور با رطوبت 70 درصد ظرفیت زراعی و دمای 1±C ◦25 نگهداری شدند. پس از آن، آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی به روش عصاره گیری متوالی با محلول کلسیم کلرید 0/01 مولار در مدت زمان 2017 ساعت در خاک های تیمارشده و تیمارنشده مطالعه شد. نتایج نشان داد پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در خاک های تیمارشده از خاک های تیمارنشده کمتر بود. میانگین پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده بعد از 2017 ساعت در خاک های تیمارشده، 260/6 و در خاک های تیمارنشده، 303/3 میلی گرم بر کیلوگرم بود. رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی در تمام خاک ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. سرعت آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی با استفاده از معادله های سینتیکی ارزیابی شد. باتوجه به بالابودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد، سرعت آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی در خاک های تیمارشده و خاک های تیمارنشده، با معادله تابع توانی توصیف شد. نتایج این پژوهش می تواند برای توصیه کودی در خاک های آهکی موردمطالعه مؤثر باشد.

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.