کاربرد هیدروژل  سوپر جاذب  و میکروکپسول کند رهش بر بهبود کارایی مصرف آب و کود

پایان‌نامه . دولتی – وزارت علوم، تحقیقات، و فناوری – دانشگاه صنعتی اصفهان – دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی . ۱۳۸۶ . کارشناسی ارشد

موضوع: کشاورزی

استاد راهنما: جهانگیر عابدی کوپایی | استاد مشاور: امیرحسین خوش گفتارمنش | دانشجو: مهسا مسفروش

امروزه کشت گلخانه های به علت تولید محصولات مرغوب و درآمد اقتصادی مطلوب مورد توجه قرار گرفته است.

در عین حال وجود محدودیتهایی در دسترسی به منابع آب و همچنین کاهش هزینه های تولید مانند هزینه خریدکودهای شیمیایی، باعث شده تا محققین به دنبال یافتن روشهای کارآمد و اقتصادی برای افزایش راندمان مصرف آب و کود در گلخانه‌ها باشند.

استفاده از پلیمرهای سوپر جاذب و کودهای کند رهش می‌تواند به عنوان راهکارهایی در این زمینه مطرح شود.

استفاده از این مواد باعث کاهش هدررفت آب و کودها و کاهش مشکلات زیست محیطی وابسته به آن به خصوص آلودگی آب‌های زیرزمینی می‌شود.

هیدروژل‌های سوپر جاذب با جذب آب و تا حدودی، املاح کودی و انقباض و انبساط متناوب باعث بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می‌شوند.

در تحقیق حاضر اثر کاربرد پلیمر سوپر جاذب  در چهار سطح (صفر، ۴، ۶ و ۸ گرم پلیمر در کیلوگرم خاک)

بر دو نوع بافت خاک ( لوم‌رسی و شنی )

و با سه رژیم آبیاری (۱۰۰%، ۷۵% و ۵۰% نیاز آبی گیاه)

به صورت یک طرح کاملاً تصادفی فاکتوریل با سه تکرار،

بر روی میزان عملکرد، راندمان کاربرد آب وبرخی شاخص‌های رشد رویشی خیار گلخانه‌ای Cucumis sativus) رقم Gavrish (و نیز، ذخیره ازت، پتاسیم، آهن و روی در میوه آن، مورد بررسی قرار گرفت.

به طور کلی، تیمارهای اعمال شده بر همه شاخص‌های اندازه‌گیری شده اثر معنی‌دار داشته‌اند.

بیشترین عملکرد مربوط به تیمار دارای ۴ گرم پلیمر در کیلوگرم خاک لومی و ۱۰۰% آبیاری بود.

بر اساس نتایج بدست آمده، بافت خاک بر عملکرد، راندمان کاربرد آب و اغلب شاخص‌های رشد، اثر معنی‌دار نداشت البته میانگین‌ها اغلب در خاک شنی بالاتر بود.

تیمار آبیاری اثر معنی‌دار بر کلیه شاخص‌ها داشت و بالاترین میانگین مربوط به تیمار بدون تنش بود.

در مورد راندمان کاربرد آب، تفاوت معنی‌دار بین حالت بدون تنش و ۲۵% کم‌آبیاری دیده نشد.

میانگین‌ها در تیمار ۴ گرم هیدروژل در هر کیلوگرم خاک، نسبت به تیمار بدون هیدروژل و تیمارهای ۶ و ۸ گرم هیدروژل، به طور معنی‌دار بالاتر بود.

همچنین کاهش آبیاری و افزایش هیدروژل باعث افزایش ذخیره ازت، آهن و روی شد.

در مورد پتاسیم بیشترین جذب با آبیاری متوسط (۷۵% نیاز آبی) وسطح ۶ گرم پلیمر بود.

در نهایت استفاده از ۴ گرم هیدروژل در هر کیلوگرم خاک در یک بافت سبک و در شرایط بدون تنش یا تنش ملایم، جهت رسیدن به بهترین عملکرد و راندمان کاربرد و کیفیت محصول، توصیه می‌شود.

همچنین در این تحقیق امکان ساخت یک نوع کود با قابلیت رهش آهسته عنصر ریزمغذی آهن مورد بررسی قرار گرفت.

مکانسیم رهش به صورت انتشار کند عنصر ریزمغذی از یک توده ماتریکسی، تعریف گردید

و بر این اساس سه پلیمر اتیل سلولز، گلیسرول مونو استئارات و کومپریتول ۸۸۸ آتو، برای تشکیل شبکه ماتریکسی انتخاب گردید

و با کاربرد آنها همراه با سایر مواد پرکننده (آویسل) و چسباننده (لاکتوز)، از روش اکستروژن- اسفرونایزیشن، گرانول‌های کودی (پلتها) ساخته شدند.

برای تعیین میزان رهش با زمان، تست انحلال دینامیکی در آب مقطر، بر روی آنها انجام گرفت.

نتایج نشان داد که پلت‌های ساخته شده با پلیمر کومپریتول ۸۸۸ آتو، عملکرد بهتری نسبت به دو ماده دیگر دارد و در عین حال سعی گردید به وسیله روپوش‌دار کردن پلتها، رهش آنها باز هم کندتر گردد.

به این ترتیب با غوطه‌ور کردن پلتها در محلول پلیمری ( پلیمر پلی وینیل استات در حلال تتراکلرید کربن) یک لایه نازک پلیمر بر روی آنها تشکیل شد.

نتایج تست انحلال بسیار شایان توجه بود به این صورت که پس از ۳ روز کمتر از ۶۰% آهن موجود در پلت‌ها آزاد شد.

نهایتاً دستیابی به فرمولاسیون ساخت یک نوع کود کند رهش که اغلب از اسرار شرکتهای خارجی تولیدکننده آنهاست، از یافته‌های ارزشمند تحقیق حاضر می‌باشد.

در صورت تجاری شدن، این محصول می‌تواند نقش موثری در کاهش واردات این نوع کودها که مورد استفاده شهرک‌های گلخانه‌ای است، ایفاء نماید.