استفاده از مواد جاذب رطوبت پلیمری در کشاورزی به منظور افزایش ذخی

استفاده از مواد جاذب رطوبت پلیمری در کشاورزی به منظور افزایش ذخیره رطوبت خاک

چکیده :

یک روش جدید در پرورش گیاهان استفاده از پلیمرهای مصنوعی ژل شکل برای نگهداری آب در خاک ، به ویژه در خاک های ماسه ای است . به تازگی یک سری از این پلیمرها ، که شامل فرمول های جدید اصلاح کننده خاک می باشند ، برای تولید محصولات کشاورزی به خصوص برای استفاده در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک گسترش یافته است . نقش این مواد افزایش ظرفیت نگهداری آب ، خاک است مه به وسیله آزمایش های مزرعه ای و گلخانه ای به اثبات رسیده است (جانسون ، 1984) . 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 ( سیواپالان ، 2001 ) . هیدروژل های معمول در کشاورزی و باغبانی ذرات جامدی بوده که دارای ظرفیت 1500 - 400 گرم آب در هر گرم هیدروژل می باشد ( بومن و اونز ، 1991 پتروسون ، 2002 ) از این رو در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل کمی بارندگی و روبه رو بودن با مشک 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 .

آزمایشات شیمیایی خاک

آزمایشات شیمیایی خاک

آزمایشگاه شیمی خاک از واحدﻫای بخش تحقیقات بهزراعی مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند بوده که  شروع فعالیت آن حدوداً از سال 1365 می باشد. پرسنل  این آزمایشگاه در حال حاضر شامل یک نفر کارشناس ارشد در زمینه خاکشناسی (تغذیه و حاصلخیزی خاک)،  یک  نفر کارشناس کشاورزی عمومی و دو نفر تکنسین آزمایشگاهی می باشد.

 

زهکشی Drainage

زهکشی Drainage

 به زبان ساده میتوان گفت زهکشی خارج کردن آب و املاح اضافی از بستر و یا عمق خاک است .در کشاورزی هدف از زهکشی ، بیشتر فراهم کردن محیطی مناسب برای رشد ریشه گیاه است ( از نظر تهویه و شوری)  در تعریفی جامع تر میتوان گفت زهکشی به معنی خارج شدن طبیعی یا مصنوعی آب مازاد از یک منطقه بوده و از مباحث بنیادی هیدرولوژی مهندسی است .  

اهمیت زهکشی : هر وقت زمین را آبیاری میکنیم سطح آب سفره زیرزمینی بالا می آید و امر تهویه در منطقه ریشه با مشکل مواجه میشود ضمنا تجمع املاح نیز باعث ایجاد شوری در خاک میگردد .

 مسائلی که به خاطر عدم تهویه در خاک بوجود می آیند :

بلوک گچی

 یکی دیگر از روشهای ساده برای اندازه گیری رطوبت خاک استفاده از قالب یا بلوکهای گچی است که به نام بلوکهای مقاومت نیز معروفند . برای ساختن بلوک گچی قالب مکعبی شکل به ابعاد 5/1*3*4 سانتی متر را تهیه کنید ، سپس دو قطعه تور سیمی از فولاد ضد زنگ به ابعاد 2*1 سانتی متر انتخاب کرده و به هر کدام یک سیم را لحیم کنید . این صفحات را که الکترود می نامیم به فاصله کمی از هم به طور موازی در داخل قالب قرار دهید و با قاب یا بست پلاستیک آنها را محکم کنید . پس از آماده شدن قالب و الکترودها گچ دندان پزشکی را به نسبت 1 به 1 با آب مقطر مخلوط کرده و خوب به هم زده و آن را یک دفعه اما به آرامی داخل قالب بریزد . با ضربه زدن به قالب 

طرز نمونه برداری خاک از مزرعه برای تجزیه آزمایشگاهی

قبل از اقدام به نمونه برداری نکات زیر بایستی به دقت مورد مطالعه قرار گیرد :

1ـ زمین بایستی قبلا به قطعات یکنواخت از لحاظ بافت ، رنگ ، شیب ، میزان فرسایش ، تاریخچه کشت و تناوب ونوع محصول وغیره تقسیم بندی شود. زیرا در جاهایی که سراشیبی بیشتر است در موقع بارندگی و آبیاری مواد غذایی واملاح خاک بیشتر در معرض تهدید قرار گرفته و از بین میرود و بر عکس در نقاطی که گود است تجمع املاح و مواد مغذی از سراشیبی ها بیشتر است. بنابراین در این موارد فقط با گرفتن نمونه های زیاد و نزدیک به هم می توان یک نمونه متوسط و معرف آن قسمت از مزرعه را بدست آورد.

سوپر جاذب چیست ؟

یک ماده افزودنی خاک بوده که آب و مواد غذایی را جذب و حفظ می کنند و با خاک کشت همراه گشته و به رشد مطلوب گیاه ،کاهش اتلاف آب و هزینه های آبیاری کمک می نماید اساس ساخت این پلی مرها آلی بوده و به صورت مصنوعی تولید می گردند از پلی اکریلات پتاسیم و کوپلمیرهای پلی اکریل آمید ساخته شده و ویژگی منحصر به فرد آن بالا بودن ظرفیت جذب آب و حفظ آن است این مواد پس از استفاده مستمر ، در خاک کشت هیچگونه تغییری ایجاد نمی نماید و گیاهان ، ارگانیسم های زنده خاک یا آب سطحی را آلوده نمی سازند. مطالعات توسط سازمان محیط آلمان و سایر کشورها نشان داده که استفاده از این ماده هیچگونه عوارضی برای انسان ، گیاه و خاک و محیط زیست ندارد این مواد تقریباً 500 – 200 برابر وزن خود آب جذب می کنند ، در این حال پس از آبگیری دانه های خشک مواد سوپر جاذب ژل دانه دانه بوجود می آورند با استفاده از این پلی مر می توان دور آبیاری را افزایش داد . این مواد شامل سه نوع کاتیون ، آنیونی و خنثی می باشد که در کشاورزی نوع آنیونی آن با داشتن بار منفی مورد توجه می باشد . سوپر جاذبه های آنیونی با دارا بودن قابلیت بالای ظرفیت کاتیونی قادرند علاوه بر جذب مقادیر قابل توجهی آب ،کاتیونهای موثر و مفید در رشد گیاه را در خود جذب کنند و ضمن جلوگیری از هدر رفتن آنها در موقع لزوم آنها را در اختیار گیاه قرار دهند. این مواد بی بو ، بی رنگ و بدون خاصیت آلایندگی خاک ، آب و بافت گیاهی می باشند.

نحوه شکل گیری فرآیند فرسایش

با اجتماع تدریجی رسوبات ، وزنشان هم بالا رفته و آب درون آنها نیز خارج می‌شود. این روند به سخت شدن رسوبات منتهی می‌گردد. لایه‌های رسوبی فوق گاه چنان در پوسته زمین فرو رفته که به قسمتهای بسیار گرم آن رسیده و در پی ذوب شدن به صورت ماگما[در می‌آیند. در روندی دیگر ، ‌این لایه‌ها بالا آمده و کوههایی متشکل از سنگهای رسوبی را پدید می‌آورند. تمامی فرآیندهای تشکیل سنگ ، بالا آمدگی ، فرسایش و رسوبگذاری ، مراحلی از یک چرخه پیوسته از رخدادهای زمین‌شناسی هستند.


 

خاک ورزی

چهار هدف اصلی در خاک ورزی
1- مخلوط کردن بقایای گیاهی و حاصلخیزی خاک و غیره
2- آماده سازی بیتر بذر
3- کنترل علف های هرز
4- حفظ منابع آبی و خاکی
خاک ورزی را با توجه به مقدار مخلوط شدن و زیر و رو شدن خاک در زمان عملیات تقسیم بندی می کنند:
خاک ورزی اولیه معمولا خاک سطحی و اغلب بقایای گیاهی را برگردان می کند خاک ورزی اولیه اغلب اولین عملیات پس از برداشت محصول می باشد.
ماشین آلات خاک ورزی ثانویه مقدار کمی از خاک و بقایای مانده از گیاهان را با خاک مخلوط و دفن می کنند.

کودهای شیمیایی

عناصر مورد نیاز برای ر شد وتکامل گیاه:

عناصرغذایی برای حفظ فرآیند های فیزیولوژیکی کنترل کننده رشدوتکامل ضروری هستند. بنابراین درک اصول تغذیه گیاهان زراعی بخش مهمی از تولیدمحصولات زراعی و باغی است .

نیتروژن، فسفر،پتاسیم ، کلسیم و منیزیم، از عناصر اصلی کنترل کننده رشد و تکامل گیاه هستند. این گروه، عناصر پرمصرف نامیده می شوند.

عناصری همانند مس، روی، کلر، منگنز، آهن و... که به مقدار کم مورد نیاز هستند عناصر کم مصرف نام دارند. نیاز کم گیاهان به عناصرکم مصرف را می توان به علت مشارکت این عناصر در واکنش های آنزیمی و شرکت در اجزاء هورمون های گیاهی دانست، این عناصر کمتر در اجزاء عمده گیاهی مثل بافت های ساختمانی و پروتوپلاسمی وجود دارد. کمبود این عناصر می تواند موجب نقصان رشد وتکامل غیر طبیعی شود و ممکن است رشد موجوداتی راکه از چنین گیاهانی تغذیه می کنند مختل نماید.       

 استفاده از  کودهای بیولوژیک در کشاورزی از قدمتی برابر کشاورزی برخوردار است ولی در گذشته ای نه چندان دور تمام مواد غذایی مورد مصرف انسان با استفاده از چنین منابع ارزشمندی تولید می شده است. اگرچه کاربرد کودهای بیولوژیک به علل مختلف در طی چند دهه گذشته کاهش یافته است ولی با توجه به مشکلاتی که مصرف بی رویه کودهای شیمیایی به وجود آورده است، استفاده از آنها در کشاورزی مجدداً  مطرح شده است. بدون تردید کاربرد کودهای بیولوژیک علاوه بر اثرات مثبتی که بر کلیه خصوصیات خاک دارد، از جنبه های اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی نیز مثمر ثمر واقع شده ومی تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای کودهای شیمیایی باشد. در حال حاضر نگرش های جدیدی که در ارتباط با کشاورزی تحت عنوان کشاورزی پایدار، ارگانیک وبیولوژیک مطرح می باشد به بهره برداری از چنین منابعی استوار است.