روش جدید در پرورش گیاهان استفاده از پلیمرهای مصنوعی هیدروژل شکل ( سوپر جاذب ) برای نگهداری آب در خاک ، به ویژه در خاک های ماسه ای است .

این پلیمرها امکان جذب آب و موارد محلول درآن را برای  خاک فراهم کرده اند. سوپر جاذب کمکی موثر برای تولید محصولات کشاورزی به خصوص برای استفاده در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک می باشد

 نقش این مواد افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک است که به وسیله آزمایش های مزرعه ای و گلخانه ای به اثبات رسیده است .

تولید محصول در خاک های درشت بافت بیشتر به دلیل ظرفیت نگهداری کم آب و تلفات آب به عمق ( به علت نفوذ زیاد ) محدودیت پیدا می کند که سبب کاهش بهره دهی مصرف آب و کود به کار برده شده ، توسط گیاهان می گردد .

سوپر جاذب معمول در کشاورزی و باغبانی ذرات جامدی هستند که دارای ظرفیت جذب بین ۱۵۰۰ – ۴۰۰ گرم آب در هر گرم سوپر جاذب می .

از این رو در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل کمی بارندگی و رو به رو بودن با مشکل کم آبی حفظ و نگهداری آب خاک از اهمیت ویژه ای برخودار است ، تحقیقات برای استفاده از این اصلاح کننده های خاک مورد توجه واقع شده است .

ساختمان شیمیایی عمومی پلیمر سوپر جاذب
اختلاف در اثرگذاری سوپر جاذب به ساختمان شیمیایی آن ها بستگی دارد .

دو کلاس معمول سوپر جاذب هایی که امروزه به کار برده می شوند شامل پلیمرهای طبیعی و مصنوعی است .

پلی ساکاریدها ، هوموس ها ، پلی یورونیدها و آلجینیک اسیدها نمونه هایی از پلیمرهای طبیعی هستند .

 جاذب های  مصنوعی یا طراحی شده توسط انسان  نوع اصلی برای مقاصد باغبانی و زراعی هستند .

پلیمرهای مصنوعی شامل دو گروه پلیمرهای قابل حل و غیرقابل حل در آب هستند

پلیمرهای مصنوعی را برای جلوگیری از انحلال آن ها در آب به صورت شبکه ای تبدیل می کنند .

 پلیمرهای جاذب رطوبت پلیمرهای شبکه ای غیرقابل حل در آب هستند .

علت قدرت بالای جذب آب به وسیله این مواد قرار داشتن گروه های قطبی در داخل زنجیره و در ساختمان پلیمر است ( والیس و تری ، ۱۹۹۸ ) .

 پلیمرهای هیدروژلی که در کشاورزی به کار برده می شوند ، شامل موارد زیر هستند :
کوپلیمر گرافت استارچ پلی اکریلونیتریل [۱] .
کوپلیمر وینیل الکل اکریلیک اسید ( پلی وینیل الکل ها ) [۲] کوپلیمر اکریلات نمک های اکریل آمید یا پلی اکریل آمیدهای شبکه ای [۳] ( پترسون ، ۲۰۰۲ : جانسون ، ۱۹۹۴ ) .

همه این هیدروژل ها در شرایط مناسب که به طور کامل منبسط شوند ، حداقل ۹۵ درصد ذخیره آب قابل دسترس برای جذب گیاه خواهند داشت که در ۴-۲ = PF ذخیره می شود ( جانسون و ولتکامپ ، ۱۹۸۵ ) .

پلیمرهای مصنوعی به دلیل این که کمتر در خاک تجزیه بیولوژیکی می شوند ، بیشتر از پلیمرهای طبیعی به کاربرده می شوند ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

مطالعات مربوط به PAM ها نشان می دهد که این مواد سمی نبوده و بی خطر هستند ( سیبولد ، ۱۹۹۴ ) .

 تحقیقات نشان می دهد که پلی اکریل آمیدها به اکریل آمیدها شکسته نمی شوند ، اما به نسبت به مولکول های اکریلونیتریل ، دی اکسیدکربن ، منوکسیدکربن ، سیانیدهیدروژن ، نیترات و نیتریت شکسته می شوند ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

 ده ها نوع هیدروژل وجود دارد . هیدروژل ها به مدت چندین سال در خاک باقی می مانند ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

 عکسبرداری الکتریکی نشان داده که این مواد در شرایط منبسط شده دارای یک ساختمان سلولی ، با قابلیت ذخیره رطوبت قابل دسترس گیاهان ، در مخازن احاطه شده به  وسیله پل های شش گوشه می باشد .

این پل ها به عنوان پایه ساختمانی و سطح انتشاری است که برای آب و بیشتر کاتیون های یک و دو ظرفیتی نفوذپذیر است .

این پل ها در ذخیره آب برای فراهم کردن مقاومت فیزیکی در برابر خروج آب از ژل شرکت می کنند .

ذخیره آب قابل دسترس به دو روش است . حدود ۸۵-۸۰ درصد در حفره های ریز ذخیره شده و باقیمانده در داخل روزنه های بسیار ریزتری است که البته آن هم قابل دسترس گیاه بوده و تا مکش ۹۸ کیلو پاسکال یعنی نقطه ای که حفره ای بزرگتر از هوا پر شوند ، در برابر از دست دادن آب مقاومت می کند ( جانسون و ولتکامپ ، ۱۹۸۵ ) .

ظرفیت نگهداری آب خاک

 وکلمار و چانج (۱۹۹۴) افزایش ظرفیت نگهداری آب را با استفاده از مواد پلیمری جاذب آب در خاک لومی ماسه ای گزارش دادند .

جانسون و لا (۱۹۹۰) مشاهده کردند که با مصرف ۲/۰ و ۵/۰ درصد از پلیمر جاذب آب در خاک ماسه ای ، ظرفیت نگهداری آب خاک ۱۵۰ تا ۵۹۰ درصد افزایش می یابد .

العمران ، مصطفی و شلبی ( ۱۹۸۷) بیان کردند که استفاده از مواد جاذب جالما سبب افزایش ذخیره رطوبت در سه نوع خاک ماسه ای ، لوم ماسه ای و رسی می گردد و اثرگذاری آن در خاک سبک بیشتر است .

 الحربی ، العمران ، شلبی و چادوری ( ۱۹۹۹ ) گزارش دادند که اضافه کردن پلیمر جاذب آب به خاک لومی ماسه ای در محیط کشت خیار ، ظرفیت نگهداری آب به خاک و راندمان مصرف آن را افزایش می دهد که با گذشت زمان این اثر افزایش می یابد .

هاترمن ، ریس . زمردی (۱۹۹۹) با اضافه کردن هیدروژل  به خاک های ماسه ای در مقادیر ۴/۰ ، ۲/۰ ، ۱۲/۰ ، ۰۸/۰ ، ۰۴/۰ درصد وزنی ، افزایش نگهداری آب را به ویژه با افزایش مقدار هیدروژل در خاک مشاهده کردند .

هیدروژل منبسط شده وقتی که به وسیله دستگاه پرژریلیت تحت فشار ۱۵ بار قرار گرفت ، ۹۹ درصد از آب ذخیره شده خود را رها ساخت .

در حالی که با روش دیگری با استفاده از ماده گلیکول پلی اتیلن و دیالیز کردن پلیمز دارای آب در فشار اسمزی با ۴ = PF تنها ۵۰ درصد از آب ذخیره شده در پلیمر رها گردید .

تولید محصول در خاک های درشت بافت اغلب به دلیل ظرفیت کم نگهداری آب خاک و تلفات آب به عمق خاک محدودیت پیدا می کند که سبب کاهش راندمان مصرف آب و کود می گردد . استفاده از مواد جاذب رطوبت سبب می شود مشکل بالا بر طرف شود ( سیواپالان ، ۲۰۰۲ ) .

وزن مخصوص ظاهری خاک

 پترسون به نقل از آزارم در سال ۲۰۰۲ بیان کرد که پلی اکریل آمید وزن مخصوص ظاهری خاک ماسه ای را از ۶۱۶/۱ به ۵۸۵/۱ گرم در مترمکعب و خاک رسی ماسه ای را از ۳۳۱/۱ به ۲۰۳/۱ گرم در مترمکعب کاهش داد ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

وزن مخصوص ظاهری یک خاک آهکی لومی ماسه ای زمانی که با ۴/۰ درصد هیدروژل تیمار شده بود ، ۴/۳۸ – ۸/۶ درصد کاهش یافت .

 برآورد شده است که تغییرات هیدروژل ها بر وزن مخصوص ظاهری به دلیل کاهش ظرفیت هیدروژل ها هر سال ۱۵ – ۱۰ درصد کاهش پیدا می کند ( الحربی و همکاران ، ۱۹۹۹ ) . در کل اثرگذاری هیدروژل ها با گذشت زمان کم می شود ( میلر ، ۱۹۷۹ ) .

تغییر ویژگی های شیمیایی خاک

سیلبربوش ، آدار و دمالاچ ( ۱۹۹۲ ) با استفاده از هیدروژل آگروسک در کشت ذرت مزرعه بیان داشتند که این ماده سبب رهاسازی سدیم به داخل خاک می شود . آزمایش ها نشان داده است ، گیاهانی که به شوری مقاوم هستند ، به این مواد جواب بهتری می دهند .

آن ها علت رهاسازی سدیم به وسیله این مواد را وجود این عنصر در ساختمان هیدروژل بیان کردند . به دلیل این که پلیمریزاسیون این ماده در اسیدیته بالا و در حضور یک اسید قوی رخ می دهد ، بنابراین در پایان باید با یک بازخنثی شود که برای رسیدن به این مقصود از سود استفاده می گردد . پیشنهاد می شود که به جای سود از پتاس استفاده شود . با گذشت زمان از مقدار رهاسازی سدیم به وسیله این ماده کاسته می شود .

فلتا و العمران ( ۱۹۹۵ ) طی یک آزمایش گلخانه ای ،اثر دو فاصله آبیاری ( ۵ و ۱۰ روزه ) را بر عمل یک اصلاح کننده جاذب آب در مقادیر مختلف و در خاک های آهکی لومی ماسه ای بر روی ویژگی های شیمیایی خاک بررسی کردند . فاصله آبیاری اثری بر روی ویژگی های شیمیایی خاک نداشت .

مصرف این ماده اسیدیته خاک را در دو عمق ۱۰ – ۰ و ۲۰ – ۱۰ سانتی متری خاک در مقایسه با شاهد به طور معنی داری افزایش داد . هدایت الکتریکی در لایه بالایی خاک تیمار شده بالاتر از شاهد بوده و در عمق پایین تر تفاوت معنی داری با شاهد نداشت . مصرف این ماده سبب افزایش استخراج روی و کاهش آهن و منگنز قابلاستخراج لایه بالایی خاک گردید . استخراج مس و پتاسیم تحت تأثیر این ماده قرار نگرفت .

پاسخ پلیمرهای جاذب آب به نمک ها و کودها

 ظرفیت حمل آب به وسیله هیدروژل اغلب موقع اضافه شدن عناصر غذایی به آب و یا محلول هیدروژل ها کاهش می یابد ( بومن و اونز ، ۱۹۹۱ ) . در شرایط آزمایشگاهی ظرفیت حمل آب هیدروژل ها به وسیله مصرف آب دیونیزه شده تعین می شود . محلول های کودی دارای پتاسیم و آمونیوم ( کاتیون ها یک ظرفیتی ) مقدار جاذب آب هیدروژل PAM را تا ۷۵ درصد کاهش می دهد .

مصرف کلسیم ، منیزیم ، آهن و غیره ( کاتیون های دو ظرفیتی ) مقدار جذب آب را تا ۹۰ درصد کاهش می دهد ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

در تحقیقی که به وسیله بومن و اونز در سال ۱۹۹۱ انجام شد ، کاربرد کلسیم به فرم نیترات کلسیم مقدار آبی را که هیدروژل پلی اکریل آمید می توانست نگهداری کند ، به طور معنی داری کاهش داد . واکنش آب گریزی این هیدروژل که با نیترات کلسیم مخلوط شده بود ، به وسیله مصرفی پی در پی پتاسیم ( شستن پی در پی با نیترات پتاسیم ) کاهش یافت .

هیدروژل ها دارای تعداد گروه k-coo+ هستند که ممکن است به صورت نمک رفتار کرده و سبب افزایش جذب آب به وسیله آن ها شود . ممکن است کاتیون های چند ظرفیتی به طور فعال مولکول های آب را در مکان های باردار اطراف و داخل پلیمر از جا کنده و جانشین آن شوند ( وانگ و گریک ، ۱۹۹۰ ) .

در تحقیقی دیگر ، هر سه نوع هیدروژل بیان شده ( PAM , PVA , SCP ) کاهش مقدار جذب آب را نشان دادند اما SCP کمتر تحت تأثیر اضافه کردن ترکیب های کودی قرار گرفت .

با این حال SCP ها نمی توانند به اندازه گروه هیدروژل پلی اکریل آمید آب را جذب کنند . با بررسی سه گروه هیدروژل معلوم شده است که گروه PAM ها بزرگ ترین ظرفیت بافری را در خاک دارند و بنابراین آن ها به طور معنی داری قادر به نگهداری مقدار بیشتری از آب در شرایط مختلف هستند ( جانسون ، ۱۹۸۴ ) . در برخی موارد یک عنصر مانند نیتروژن با یک فرمول به وسیله هیدروژل نگهداری شده ، ولی با فرمول دیگر نگهداری نمی شود .

هنگام استفاده از این مواد در کشت گوجه فرنگی مشاهده کردند که آمونیوم CNH۴+ نگهداشته شده در سطح خاک در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد اما زمانی که نیترات به هیدروژل اضافه شد ، مقدار آبشویی نیترات در همه تیمارها یکسان بود . اختلاف پاسخ به دو فرمول از نیتروژن می تواند به اختلاف بار ، یون مربوط باشد و در نتیجه اختلاف انحلال را به وجود آورد .

پترسون در سال ۲۰۰۲ به نقل از هندرسون و هنسلی بیان کرد که پلیمرها هنگامی که دهیدارته می شوند مقدار بیشتری از کاتیون ها را نگهداری می کنند و زمانی که دوباره هیدراته می شوند ، نسبت به قبل آب کمتری را در خود نگه می دارند . بیشتر هیدروژل ها PH بالا دارند . PH بالا رشد برخی از گیاهان را کاهش می دهد ( وفورد ، ۱۹۸۹ ) .

نگهداری نیترات و آمونیوم در واسطه کشت گوجه فرنگی با افزایش مقدار مصرف هیدروژل افزایش می یابد . غلظت نیتروژن نیز در برگ های گوجه فرنگی نسبت به شاهد افزایش می یابد ( برس و وستون ، ۱۹۹۳ ) .

استفاده از هیدروژل ها در خاک های ماسه ای درشت بهترین نتیجه را در مقایسه با خاک های دیگر خواهد داشت که می تواند به دلیل ظرفیت نگهداری کاتیونی کمتر این خاک ها نسبت به خاک های دیگر باشد . به طور کلی هیدروژل PAM بیشترین قابلیت را در جهت کاربرد وسیع دارا است و توانایی بالایی برای ایفای نقش خود در شرایط شور دارد ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

گرفتن و رهاسازی عناصر غذایی

زمانی که عناصر غذایی همراه با پلیمرهای جاذب آب مصرف شوند ، قادر به افزایش دادن رشد گیاه هستند و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را آزاد می کنند . مک گردی و کوتر در سال ۱۹۸۷ ، با اضافه کردن فسفر به هیدروژل ، افزایش رشد نهال را در فلفل مشاهده کردند . پترسون در سال ۲۰۰۲ به نقل از فینچ ساویج ، بیان کرد که با اضافه کردن فسفات سدیم به هیدروژل افزایش رشد در گیاه کاهو و پیاز مشاهده شد .

اندازه پیاز بالغ افزایش پیدا نکرد اما متوسط اندازه کاهو افزایش یافت پترسون در سال ۲۰۰۲ به نقل از وانگ گزارش داد که هدایت هیدرولیکی آب شسته شده از یک واسطه بدون خاک مخلوط شده با هیدروژل کاهش یافت که بیانگر این مطلب بود که هیدروژل بیشتر کودها و نمک های اضافه شده را در خود نگه داشته است .

 گل چینی ( Lygustrum lucidum ) زمانی که در یک واسطه مخلوط شده با هیدروژل کشت شد توانست بدون آبیاری به مدت طولانی دوام پیدا کند . همچنین سطح نیتروژن و پتاسیم در بافت گیاه افزایش یافت ولی کمبود کلسیم و منیزیم و آهن در مقایسه با واسطه ای که هیچ هیدروژلی نداشت مشاهده شد ، فقدان کاتیون های دو ظرفیتی در بافت گیاه به این دلیل بود که آن ها به وسیله هیدروژل نگهداشته شده و قابل وصول برای گیاه نبودند ( تایلور و هالفیس ، ۱۹۸۶ ) .

طول عمر و اثرگذاری هیدروژل ها زمانی که با ستون عمیق تری از خاک مخلوط گردند کاهش می یابد . به دلیل این که کاتیون ها در قسمت عمیق تر پروفیل خاک وجود دارند . هیدروژل ها اندازه خاک دانه ها را افزایش می دهند(پترسون، ۲۰۰۲).

تأثیر پلیمرهای آب دوست بر روی جوانه زنی

 در برخی موارد ، سرعت جوانه زنی در زمانی که پلیمرهای آب دوست به خاک اضافه شوند به دلیل افزایش آب قابل دسترس افزایش می یابد . با آزمایش هایی که بر روی نخودفرنگی و نخود انجام گردیده ، دیده شده است که در صورتی که مقدار آب خاک کاهش پیدا کند ( در نواحی خشک و نیمه خشک ) جوانی زنی کم می شود .

در یک سری آزمایش ها دیده شد که هیدروژل مخلوط شده با خاک به جوانه زنی جو و گندم و کاهو کمک می کند اما مصرف سطوح بالای هیدروژل مخلوط شده با خاک ( ۵/۰ درصد ) از جوانه زنی کاهو می کاهد ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) . در تحقیقات دیگری اضافه کردن هیدروژل به دانه چغندر ، جوانه زنی و رشد ریشه را در خاک های ماسه ای بهبود بخشید ( دسکترو میاموتو ، ۱۹۵۹ ) .

 اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سبب کم کردن مدت زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر رشد ذرت را در خاک های سردی که سرعت جوانه زدن پایین است ( کمتر از ۱۰ درجه سانتی گراد ) سرعت می بخشد . استفاده از این مواد برای بقاء دانه های جوانه زده و جلوگیری از خشکی گیاه مفید است .

در تحقیقی دیگر دیده شده است که بذر گوجه فرنگی در اختلاط با هیدروژل با سرعت بیشتری جوانه می زند . اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سرعت جوانه زنی درختان کاشته شده در سودان را افزایش نداد اما به طور معنی داری بقاء درختان جوانه زده را ( ۴۰ درصد ) افزایش داد . در تحقیقی دیگر مشاهده شد که فرم پلی اکریل آمید در جوانه زدن یونجه اهمیت دارد . هیدروژل دانه ای اثری در کاهش جوانه زنی نداشت در حالی که هیدروژل پودری سبب کاهش جوانه زنی آن شد .

هیدروژل ها می توانند با فراهم کردن آب زیاد به بذرها آسیب برسانند . سود حاصل از زیاد بودن آب قابل دسترس ممکن است با خطر خفگی حاصل از عدم انتقال اکسیژن بین بذر و خاک مقابله کند ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) . در برخی موارد این مواد سرعت جوانه زنی را در بعضی از گیاهان کاهش داده و یا هیچ اثری بر روی جوانه زنی بذر نداشته اند ( هندرسون وهنسلی ، ۱۹۸۶) . بردال و براکر (۱۹۸۰) اثر هیدروژل ها را روی جوانه زنی Russian widlrye آزمایش کرده و هیچ اختلاف معنی داری بین تیمار و شاهد مشاهده نکردند .

     هندرسون و هنسلی (۱۹۸۷) مشاهده کردند جوانه زنی بذرهای اقاقیا و درخت قهوه با پوشش هیدروژل واکنش منفی از خود نشان داد . کاهش جوانه زنی به فقدان انتقال اکسیژن بین خاک و دانه مربوط می شد . در باقلا هنگامی که بذر با هیدروژل پوشیده شده بود سرعت جوانه زنی کاهش پیدا کرد . مقدار معین از هیدروژل سرعت جوانه زنی را افزایش می دهد در حالی که با افزایش مقدار هیدروژل جوانه زنی متوقف می شود ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

اثرات پلیمر جاذب رطوبت روی استقرار و بقاء نهال و نشاء

     هیدروژل ها در پروژه های آبادسازی مزارع ، تولید و استقرار گیاهان یک ساله به کار برده می شوند . گیاهان کشت شده در واسطه های رشد همراه با هیدروژل ها پاسخ های متفاوتی داشته اند .

برای نمونه به نظر می رسد که اضافه کردن هیدروژل ها در کشت گیاهانی که به آب قابل دسترس بیشتری نیاز دارند ، مفید باشد اما واکنش های منفی زمانی رخ می دهد که در محیط هایی که به طور طبیعی مرطوب هستند گیاهان خشکی پسند همراه با هیدروژل ها کشت شوند ف گیاهان در مراحل مختلف رشد پاسخ های میژه به خود را در تیمار با هیدروژل نشان می دهند .

هیدروژل ها برای استقرار نهال و نشاء در مناطق خشک آفریقا و استرالیا ، به منظور افزایش بقاء گیاهان به کار برده شده اند . گونه های درختی که کمتر به خشکی مقاوم هستند به طور قابل توجه ای با مخلوط کردن پلیمر جاذب آب با خاک پاسخ مناسب نشان می دهند .

در گیاهان افرا و لوبیای قرمز زمانی که هیدروژل به محیط کشت اضافه شد وزن خشک کل گیاه افزایش یافت در حالی که در گونه های مقاوم به خشکی Grevillea robusta , Flindersia austalis وزن خشک کل گیاه تغییر معنی داری نشان نداد . درخت اوکالیپتوس در سودان با هیدروژل های PAM و PVA در خاک های ماسه ای کاشته شد .

در زمانی که آبیاری قطع گردید سرعت بقاء و استقرار درختان تیمار شده دو برابر درختان تیمار نشده بود . با کم کردن مقدار آبیاری سرعت بقاء از ۱/۱ تا ۶/۱ برابر در تیمارها افزایش یافت .

در مجموع آبیاری کردن به مقدار مناسب سبب کاهش شک در گیاهان می شود . میزان بقاء Allepo pine در خاک تیمار شده با ۴/۰ درصد هیدروژل در مقایسه با کنترل دو برابر بود . زمانی که آبیاری قطع گردید هیدروژل مدت زمان قابل دسترس بودن آب را برای گیاه دو برابر شاهد کرد . با کشت گیاه Pinus helpensis که در خاک تیمار شده با هیدروژل و در شرایط خشکی قرار داده شد ، گیاه بعد از ۱۹ روز و در شاهد بعد از ۵ روز از بین رفت .

در همین گیاه رشد ریشه های فرعی نیز در تیمار هیدروژل افزایش یافت . نهال Pinea Pinus تیمار شده ۴/۱ تا ۲ برابر از نظر زمانی نسبت به شاهد و در شرایط مزرعه بقاء یافت ( هاترمن و همکاران ، ۱۹۹۹ ) . جرینگ و لوییز (۱۹۸۰) ضمن بررسی اثر هیدروژل ها در گیاه آهار و همیشه بهار در آزمایش های گلخانه ای بیان کردند که این مواد خاک تنش ناشی از کمبود آب را در گیاه کاهش داده و زمان رسیدن به نقطه پژمردگی را افزایش می دهد و از تکرار آبیاری و مقدار کل آب مصرفی می کاهد .

وودهاوس و جانسون (۱۹۹۱) با استفاده از مواد جاذب رطوبت در خاک های ماسه ای و شرایط آبیاری محدود در کشت کاهو و جو مشاهده کردند که فاصله بین ظرفیت زراعی و آغاز پژمردگی را افزایش می دهد و از تکرار آبیاری و مقدار کل آب مصرفی می کاهد .

هیدروژل ها به طور معمول برای استقرار گیاهان رطوبت دوست کشت شده و در شرایط خشکی بیشترین سود را دارند ( پترسون ، ۲۰۰۲ ) .

مخلوط هیدروژل ها با واسطه ماسه ای در کشت گوجه فرنگی ( هندرسون و هنسلی ، ۱۹۸۶ ) و کاهو و تربچه و گندم ( جانسون ولا ، ۱۹۹۰ ) وزن خشک و زمان قطع آبیاری تا پژمردگی را افزایش داد . زمانی که هیدروژل به واسطه کشت در دو گیاه Azalia و Scaklete اضافه شد ، سبب افزایش رشد و بقاء گیاه گردید .

گیاهان یک ساله حساس به خشکی مانند Petunia در شرایط خشکی به خوبی واکنش نشان دادند و تعداد گل ها و وزن خشک آن ها افزایش یافت . واکنش گیاهان رطوبت دوست به هیدروژل ها بعضی مواقع در مزرعه و یا در ظروف کشت منفی بوده است . مخلوط هیدروژل به محیط کشت گیاه European birch کاهش توده گیاه و مقدار آب قابل دسترس را نشان داد .

پس از بررسی فقدان آب قابل دسترس به مقدار نمک های محلول در محیط نسبت داده شد (پترسون ۲۰۰۲ ) که علت آن قرار گرفتن کاتیون ها به جای مولکول های آب در پلیمر بیان شده است (وانگ و گریگ ، ۱۹۹۰ ) .

اوستین و بنداری در (۱۹۹۲) مشاهده کردند که بعد از ۱۱ سال تحقیق هیدروژل هیچ افزایشی را در رشد Bluebery نشان نداد  و در بعضی موارد گیاه جوان را از رشد بازداشت که دلیل آن وجود مقدار نمک زیاد در خاک بیان گردید .

اضافه کردن هیدروژل به خاک گیاهان خشکی پسند چند ساله ( مربوط به رژیم های خشک ) مانند Vinca هیچ واکنش خوبی به افزایش آب خاک نشان نداد . هیدروژل های در خاک اثرات نمک ها را کاهش می دهند .

افزایش غلظت نمک ها می تواند رشد کم و ایجاد برگ های بد شکل را در گیاهان باغبانی موجب شود . در یک تحقیق اضافه کردن هیدروژل به محیط کشت با غلظت های مختلف نمک قوه حیات را افزایش داد .

پلیمر آب دوست ممکن است که درجه حرارت خاکدانه های خاک را کاهش دهد . مصرف هیدروژل می تواند ریشه ها را در طول روزهای تابستان گرم خنک تر نگه دارد . اغلب مصرف مقادیر پیشنهاد شده به وسیله شرکت های تجاری برای پاسخ گیاه کافی نیست و به مقدار بیشتری از این ماده نیاز است .

 در تحقیقاتی که سیلبربوش ، آدار و دمالاچ در سال ۱۹۹۳ انجام دادند دریافتند که استفاده از هیدروژل ها سبب افزایش رشد محصول ذرت شده و افزایش رشد گیاه با زیاد شدن مقدار مصرف هیدروژل رابطه مستقیم داشت .

آن ها بیان کردند که هنگام استفاده از هیدروژل ها باید به نوع سیستم آبیاری نیز توجه کرد .

آن ها برای کشت ذرت از سیستم آبیاری قطره ای استفاده کرده و مشاهده کردند که مقدار آب بیشتری در اطراف خروجی های سیستم آبیاری ذخیره می شود و نقاط دورتر خروجی ها از دریافت آب بهره کمی می برند .

در نتیجه در این نقاط رشد گیاه کمتر از نقاطی است که خروجی ها قرار دارند . این مشکل با تغییر سیستم آبیاری قطره ای به سیستم آبیاری بارانی قابل حل است .

 طی آزمایش هایی بر روی گیاه خیار و با استفاده از مواد سوپر جاذب رطوبت سطح برگ خیار و وزن تر و خشک آن افزایش یافته اما هر سال این نسبت در مقابل سال بعد کم می شود . یعنی این که اثر این ماده با گذشت زمان در آزمایش  های گلخانه ای کم شده و هر سال ۱۵ – ۱۰

منبع 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

9 − 2 =

فهرست