سوپر جاذب کشاورزی راهي براي کاهش آب مصرفي در کشاورزي
چکيده
مقدار آب قابل دسترس گياه براي کيفيت رشد مناسب گياه از اهميت حياتي برخوردار است . با اين وجود ظرفيـت حفظ آب و مواد غذايي خاک به خصوص در زمين هاي شني بسيار پايين است . مقادير زيادي از آب باران و آب آبيـاري از طريق شست و تبخير هدر ميروند. مواد غذايي خاک در محدودة ريشه با آب شسته ميشوند ، طـي دوره هـاي خشکسـالي ١ طولاني ميزان رطوبت خاک به کمتر از حداقل احتياج کاهش يافته و باعث ضعف يا نابود شدن گياه ميشود. در نتيجه پيـدا کردن راهي براي جلوگيري از کاهش مصرف آب به دليل کاهش سطح منابع آب ، هزينه هاي فراوان آبياري مکرر بـه دليـل قيمت رو به رشد آب ، اين منابع محدود و نيروي کار غيرقابل اجتناب به نظر ميرسد. در اين رابطه اقداماتي از قبيل کاربرد کودسبز ، قارچ هاي گياهي و مصنوعي ، کاه و کلش ، پوشش گياهي و همچنين اسـتفاده از مـواد اصـلاحي نظيـر تـورب ، ورميکوليت ، پرليت و… امکان پذير ميباشد. امروزه از پليمرهاي سوپرجاذب جهت کاهش اتـلاف آب و مـواد غـذايي در کشاورزي استفاده ميکنند. سوپر جاذب يک ماده افزودني به خاک بوده که آب و مواد غذايي را جذب و حفظ کـرده و بـا خاک کشت همراه گشته و به رشد مطلوب گياه و کاهش اتلاف آب و هزينه هاي آبياري کمک مـينمايـد. ايـن تحقيـق بـه صورت کتابخانه اي از منابع معتبر داخلي و خارجي استفاده شده است .
واژهاي کليدي : آب – خاک – سوپرجاذب کشاورزی -گياه
مقدمه
بخش کشاورزي عمده ترين مصرف کننده آب کشور ميباشد. ارقـامي کـه در گزارشـ هاي مختلـف در ايـن رابطـه ارائـه گرديده حاکي از اين است که حدود ٩٠درصد از حجم آب مصرفي در کشور صرف توليد کشاورزي ميشود ، همچنين بيشـترين حجم تلفات آب نيز مربوط به اين بخش ميباشد.
با توجه به رقابتي شدن استفاده از منابع آب توسط بخش هاي مختلف و با درنظر گرفتن سهم غالب بخش کشـاورزي در استفاده از اين منبع ، صرفه جويي در اين بخش و استفاده از روش هايي جهت بالا بردن کـارايي مصـرف آب از امـور ضـروري و حياتي است
مواد و روش ها
سوپر جاذب کشاورزی چيست :
يک ماده افزودني خاک بوده که آب و مواد غذايي را جذب و حفظ مـي کننـد و بـا خـاک کشـت همراه گشته و به رشد مطلوب گياه ،کاهش اتلاف آب و هزينه هاي آبياري کمک مي نمايد
اساس ساخت سوپر جاذب کشاورزی از پلي مرها آلـي بـوده و به صورت مصنوعي توليد مي گردند از پلي اکريلات پتاسيم و کوپلميرهاي پلي اکريل آميد ساخته شده و ويژگي منحصر به فرد آن بالا بودن ظرفيت جذب آب و حفظ آن است
سوپر جاذب کشاورزی پس از استفاده مستمر ، در خاک کشـت هيچگونـه تغييـري ايجـاد نمـي نمايد و گياهان ، ارگانيسم هاي زنده خاک يا آب سطحي را آلوده نمي سازند.
مطالعات توسط سازمان محيط زيست آلمان و ساير کشورها نشان داده که استفاده از سوپر جاذب کشاورزی هيچگونه عوارضي براي انسان ، گياه و خاک و محـيط زيسـت نـدارد
سوپر جاذب کشاورزی تقريبـا ٥٠٠-٢٠٠برابر وزن خود آب جذب مي کنند ، در اين حال پس از آبگيري دانه هاي خشـک مـواد سـوپر جـاذب ژل دانـه دانـه بوجود مي آورند با استفاده از اين پلي مر مي توان دور آبياري را افزايش داد .
اين مواد شامل سه نوع کاتيون ، آنيوني و خنثي مـي باشد که در کشاورزي نوع آنيوني آن با داشتن بار منفي مورد توجه مي باشد .
سوپر جاذب هاي آنيوني با دارا بودن قابليـت بـالاي ظرفيت کاتيوني قادرند علاوه بر جذب مقاديرقابل توجهي آب ، کاتيونهاي موثر و مفيد در رشـد گيـاه را در خـود جـذب کننـد و ضمن جلوگيري از هدر رفتن آنها در موقع لزوم آنها را در اختيارگياه قرار دهند.
سوپر جاذب کشاورزی بـي بـو ، بـي رنـگ و بـدون خاصـيت آلايندگي خاک ، آب و بافت گياهي مي باشند.
مزاياي استفاده از پليمرهاي سوپر جاذب در کشاورزي
.افزايش ظرفيت حفظ آب و مواد غذايي خاک براي مدت طولاني
.کاهش تعداد نوبتهاي آبياري تا حد ٥٠ درصد ٢
.مصرف يکنواخت آب براي گياهان
.رشد سريع تر و مطلوب تر ريشه با ذخيره مواد غذايي
.کاهش شستشو آب و مواد غذايي موجود در خاک
.کاهش هزينه هاي آبياري
.فراهم نمودن رطوبت پوسته خاک
.بالا بردن ظرفيت تبادلي سوپر جاذب ها و تبادل کاتيوني در خاک
.به حداکثر رساندن پتانسيل توليد محصول
.رشد سريع تر و سالم تر گياهان (زيرا به عنوان يک مخزن آب و مواد غذايي در دسترس گياهان در هنگام نيـاز عمـل مـيکنـد) رشد گياهان در مناطق بسيارگرم و خشک
.مصرف بهينه کودهاي شيميايي
.محافظت ريشه هاي روي خاک در برابر خشک شدن در زمان حمل و نقل و انبار کردن نهالها
مقدار کاربرد سوپر جاذب های کشاورزی
مقدارکاربرد آن بستگي به نوع سوپر جاذب کشاورزی ، بافت ، خاک ، گونه گياهي و شرايط اقليمي منطقه دارد .
خـاک رسـي بـه دليل دارا بودن درصد بالاتري خلل و فرج ريزنيازکمتري به سوپر جاذب کشاورزی نسبت به خاک شني و لومي دارد .
بنابراين خـاک شـني به دليل قابليت نگهداري آب کمتر عکس العملي بهتري نسبت به خاک رسي در مقابل کاربرد سوپر جـاذب نشـان داده ، در نتيجـه ميزان کاربرد آن در خاکهاي رسي کمتر از خاکهاي لومي و شني است .
مقدار مصـرف آن در خاکهـاي نـواحي گـرم و خشـک بـه مراتب بيشتراز نواحي مرطوب و خشک مي باشد کاربرد آن در نواحي مرطوب عمدتا در گياهان مستقر در شيب هـا توصـيه مـي شود . ميزان کاربرد براي گياهان آبدوست بيشتراز خشکي دوست است .
کاربرد بيش از حد آن توصيه نشده زيرا سوپر جاذب کشاورزی در اثر جذب آب متورم مي شود و ممکن است موجب خروج ريشه ها و گياه از خاک شود.
لازم به ذکر است که روش کاربرد سوپر جاذب کشاورزی تأثيربه سزايي روي ميزان مصرف آن به خصوص تحت شرايط مزرعه اي دارد . به هر حال کاربرد اين مواد بسته به شرايط مختلف مي تواند نيازآبياري را تا ٥٠ درصد کاهش دهد.
نتايج و بحث
سوپر جاذب کشاورزی مي تواند به روش کپه اي ( درون گودالي ) ، نواري و اختلاط کامل با خاک به کار روند .
نکته مهم در هنگام کاربرد اين مواد اين است که بايد به خوبي با خاک مخلوط شوند و در سطح خاک استفاده نشوند علـت ايـن امـر تـأثير اشعه خورشيد و اشعه ماورا بنفش روي سوپرجاذب بوده که موجب شکستگي سريع آن مي شود.
اين ترکيب هم چنين به عنوان بستر رويش گياه و بصورت خالص و بدون خاک نيزمي تواند مورد استفاده گيـرد . در ايـن شـرايط بهتر است عناصر غذايي مورد نيازگياه را به آن اضافه نمود .
کاربرد آن به دو صورت خشک و آبگيري ( ژل ) توصيه مي شـود. در صورتيکه سوپر جاذب کشاورزی به صورت ژل درخاک مصرف شود ميزان کاربرد آن به نسبت چهار قسمت خاک به يـک قسـمت ژل ، در نظـر گرفتـه ميشود.
نوع پودري آن داراي دوام کمتري بوده و حدود ١٢-٦ماه در خاک پايداراست و بيشتربعنوان پوشش بذر و نيـزبـراي ريشه هاي لخت نشاها و جوانه هايي استفاده مي شود که رطوبت براي آنها بسياربحراني باشـد .
هنگـام کـاربرد بـراي درختـان ، قسمتي از خاک پاي درخت را خارج نموده و به مقدار لازم سوپر جاذب را با مقداري خاک مخلوط کرده ، سپس ايـن مخلـوط را در قسمت زيرين ريخته و روي آن را با خاک معمولي پر مي نمائيم .
در گلدان بهتر است سوپر جاذب را با مقداري خاک مخلوط کرده و به صورت لايه اي در قسمت پايين گلـدان مصـرف کرد تا از هدر رفتن آب جلوگيري نمايد .
هم چنين مي توان سوراخهاي تا دو سوم عمق گلدان ايجادکرد و مقـدار لازم سوپر جاذب کشاورزی خشک را درون آنها ريخته ، آن را فشرد و سپس سوراخها را با مقداري خاک معمولي پوشاند.
تعداد سـوراخها و مقـدار پلـيمـر بستگي به اندازه گلدان دارد. درمزارع پلي مرسوپر جاذب به دو صورت به کار مي رود .
در روش اول پس از پخش سطحي سوپر جاذب کشاورزی آن را توسط شخم تـا عمـق زيـر ناحيه ريشه بر مي گردانيم آنگاه مي توان مبادرت به کاشت گياه نمود .
درروش دوم از کود پاش نواري استفاده مي کنيم که طي آن سوپر جاذب توسط لولـه هـاي دسـتگاه در کنـار رديفهـاي کاشت و در عمق ريشه ها قرار مي گيرد.
اين مواد پس از تماس با آب بصورت يک ژل متورم در آمده و آب و مواد غذايي محـول را در خود نگه مي دارند
بررسيها نشان داده که کاربرد سوپر جاذب بسته به نوع گياه ، بافت خاک و شرايط اقليمي موجب کـاهش آب مصرفي به ميزان ٥٠-٤٠ درصد مي شود .
سوپرجاذب ها جايگزين کودهاي شيميايي و آبياري نمـي باشـند . ايـن مـواد تنهـا قابليت نگهداري آب و برخي ازعناصر غذايي مورد نيازگياه را در خاک افزايش مي دهند و از آبشويي و هدر رفتن Zn ,K ,N P ,B ,Fe ,خاک جلوگيري بعمل مي آورند.
سوپر جاذب ها مي توانند با کود شيميائي ، علف کش ها و آفت کش ها مخلـوط شده و بدون هيچ گونه اثر متقابل با يکديگربه کاربرده شوند.اين مواد پس از ١٢-٥سـال در اثـر تجزيـه ميکروبـي و تـاثيرنـور خورشيد به تدريج از بين مي روند و به مواد ي همچون آب و دي اکسيدکرين و آمونيـوم تبـديل مـي شـوند و هـيچ آسـيبي بـه طبيعت وارد نمي کنند.
منابع
-اله دادي ، ا. ١٣٨١. بررسي تأثير کاربرد هيدروژنهاي سوپرجاذب بر کاهش تنش خشکي در گياهان کاربرد کشاورزي و صـنعتي هيدروژل هاي سوپرجاذب پژوهشگاه پليمر پتروشيمي ايران .
-بانج شفيعي ، ش . ١٣٨١. تأثير پليمر سوپرجاذب بر افزايش رطوبت خاک. بازدهي کود ، رشد و استقرار گيـاه پـانيکوم ، دومـين
دوره تخصصي کاربرد کشاورزي و صنعتي هيدروژلهاي سوپرجاذب پژوهشگاه پليمر ايران .
-خوشنويش ، م . ر. ١٣٨١. استفاده از سوپرجاذب جهت آبياري بهينه فضاي سبز و جنگلکاري پيرامون شهري .
-روشن ، ب . ١٣٨١. تأثير مصرف سوپرجاذب بر افزايش کمي و کيفي محصولات کشاورزي. دومين دوره تخصصـي ، آموزشـي کاربرد کشاورزي و صنعتي هيدروژلهاي سوپرجاذب پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران .
