مبانی نظری اهمیت آب در کشاورزی و پلیمرهای سوپرجاذب و استاكوسورب و آکوازورب

مبانی نظری اهمیت آب در کشاورزی و پلیمرهای سوپرجاذب و استاكوسورب و آکوازورب

مشخصات محصول:
توضیحات: فصل دوم پایان نامه کارشناسی ارشد (پیشینه و مبانی نظری پژوهش)
همراه با منبع نویسی درون متنی به شیوه APA جهت استفاده فصل دو پایان نامه
توضیحات نظری کامل در مورد متغیر
رفرنس نویسی و پاورقی دقیق و مناسب
منبع : انگلیسی وفارسی دارد (به شیوه APA)

خلاصه ای از کار:

اهمیت و نقش آب

آب مایه حیات و فراوان‌ترین ماده مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم.

.........................

خواص شیمیایی

قدرت حلالیت بسیار بالایی داشته................

خواص فیزیکی

آب در دمای اتاق حالت...................

اشکال متغیر

آب در اشکال متفاوتی بر روی زمین یافت می‌شود. تنها ماده ای است که در طبیعت به هر سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارد. ابرها در آسمان، موج دریا، کوه یخی، توده های یخی در دل کوه ها و منابع آبی زیرزمینی تنها چند شکل از آب می‌باشند. طی اعمال تبخیر، میعان، انجماد و ذوب، آب مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود. این پدیده تبدیل آب را چرخه بزرگ آب می‌نامند(31).

از آنجا که بارندگی در صنعت کشاورزی و همچنین برای خود بشر بسیار با اهمیت است................

فیزیولوژی جذب آب در گیاهان

نظر به اینکه آب مهمترین ماده زیستی برای تمام موجودات است در گیاهان نیز عامل اساسی زندگی و رشد و نمو است. آب در ساختار کلوئیدی پروتوپلاسم شرکت می‌کند و برای انجام فعالیتهای متابولیسمی ضروری است. در گیاه نیروی مکش موجب جذب و انتقال آب به قسمتهای مختلف می‌گردد این نیرو به نام پتانسیل آبی گیاه نامیده می‌شود که در اثر وجود یونهای آلی و کانی و کلوئیدهای موجود در یاخته حاصل می‌گردد. پتانسیل آبی در گیاه نیز مانند خاک منفی است و در مقایسه با پتانسیل آبی خاک منفی‌تر است. جذب آب توسط ریشه‌ها

سیستم ریشه‌ای گیاهان اغلب بسیار گسترده است. میزان گستردگی ریشه ها در زیرزمین بیش از میزان................................

افزایش جذب موثر آب

به منظور افزایش جذب موثر آب ، رشد ریشه باید مرتبا منطقه جذب را که بالاتر از راس رویش ریشه است بازسازی کند. همچنین رشد ریشه برای نفوذ آن در خاک مرطوب ضروری است و این امر در شرایط کمبود آب می‌تواند بسیار باشد. پس از افزودن................

عوامل موثر در جذب آب

برای اینکه آب از خاک وارد ریشه گیاه شود باید نیروی جاذبه‌ای در ریشه وجود داشته باشد که به سطح آورده شود و مثل یک فشار منفی..............

چرخه آب در گیاهان

آب و دی‌اکسید کربن به گیاه سبز وارد می‌شوند و تحت اثر عمل فتوسنتز به صورت مواد آلی درمی‌آیند. مواد آلی بوسیله موجودات مصرف کننده گرفته می‌شوند و از یکی به دیگری سیر می‌کنند. مواد در طبیعت دائما از موجود زنده به محیط و از محیط به موجود زنده دور می‌زنند.
......................

مدیریت آب  و مراتع

خشكسالی های متعدد، مدیریت نامناسب چرای دام و بهره برداری غیر اصولی از مراتع كشور موجب از بین رفتن و یا تخریب پوشش گیاهی شده است. در حال حاضر از گیاهان بوته ای متعددی خصوصا از جنس آتریپلكس (اسفناج وحشی) جهت اصلاح و ایجاد..................

آتریپلكس

آتریپلكس ها یكی از مهمترین گیاهان خانواده اسفناجیان می باشند كه علاوه بر تنوع گونه ای ، شرایط مختلف محیطی را به خوبی تحمل می نمایند ، یكی از این گیاهان مغزی برای دامها نیز به شمار می روند و سبب داشتن پروتئین كافی ، خوش خوراكی تا حدودی مناسب رشد سریع و سازش با محیط های مختلف و تولید علوفه قابل ملاحظه اهمیت خاصی را در مناطق خشك وكویری پیدا كرده است .

بطور كلی دارای 417 گونه است ویكی از بهترین گیاهان مرتعی برای تامین علوفه در مناطق خشك بحساب می آید. از گونه ها ی سازگار آن درایران می توان به .canensens_A.lentiformis_A.halimus اشاره كرد(19).
................................

تنش کم آبی

کمبود آب و مقاومت به خشکی

عملکرد گیاهان در شرایط کمبود آب بستگی به کل آب قابل دسترسی و راندمان مصرف آب گیاه دارد. گیاهی که توانایی کسب آب بیشتر یا راندمان مصرف آب زیادتری دارد، مقاومت بیشتری به تنش خشکی خواهد داشت و سازگاری بعضی گیاهان مانند گیاهانی که مسیر متابولیسمی آنها C4 ‍و CAM است، به آنها اجازه بهره برداری از محیطهای خشک را می‌دهد، به علاوه گیاهانی نیز دارای مکانیسمهای تطابق می‌شوند که در پاسخ به تنش آب فعال می‌شوند.(77).

.......................

تاریخچه سوپر جاذب ها

سوپر جاذب کشاورزی بصورت تجاری از سال 1970 و به وسیله متخصصان وزارت کشاورزی امریکا ابداع شد . در حال حاضر شرکتهای زیادی در امریکا ، اروپا و آسیا به تولید سوپرجاذبها اشتغال دارند . تولید سالانه آنها در سال 2005 به بیش از 1290 میلیون تن رسید . که از این مقدار حدود 37% در آسیا (به ویژه ژاپن) و 34% در امریکا و مابقی در اروپا تولید شده است . با توجه به مشکل کم آبی هر ساله سوپرجاذبها توجه بیشتری را به خود جلب نموده و در ایران نیز از سال 1370 کار پژوهش برروی آن شروع و در سال 1375 اولین شرکت بخش خصوصی نسبت به تولید آن اقدام نمود لیکن به دلایل مختلف بویژه گران بودن قیمت در مقایسه با کالای وارداتی در سال 1379 شرکت مذکور منحل گردید و درسال 1382 شرکت رهاب رزین تحت لیسانس پژوهشگاه پلیمر پتروشیمی ایران به تولید سوپر جاذبهای کشاورزی با نام تجاری سوپر آب اقدام نمودند  (2).

.....................

پلیمر های سوپر جاذب

آب مایه حیات است ، غذا به کشاورزی و کشاورزی به آب نیاز دارد . آب عامل اصلی در تولید محصولات کشاورزی است . با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و بهره برداری بی رویه از منابع زمینی و آلوده سازی زمینهای کشاورزی و از بین رفتن پوشش گیاهی بشر ناخواسته باعث بروز تغییرات آب و هوایی و گرم شدن هوا و کمبود آب گردیده و تولید کشاورزی با مشکلات شدید روبرو شده است بدیهی است در چنین وضعیتی هر  اقدامی در صرفه جویی آب و جلوگیری از هدر رفت آن اهمیتی اساسی دارد .(77).

.....................

هزینه بالای آبیاری :

فضاهای سبز و بخصوص مناطق چمن کاری و گل ها به آبیاری زیادی نیاز دارند و گاهی لازم است تا چندین نوبت در روز آبیاری صورت گیرد و این در حالی است که استفاده از سوپرجاذب ها سبب کاهش دوره آبیاری شده که تا حدود زیادی در هزینه کارگری صرفه جویی خواهد کرد . (33)

فشرده شدن خاک

فعالیت نامطلوب باکتری ها و کاهش رشد ریشه : موجودات بشیاری در خاک وجود دارند که برای رشد ریشه و در نتیجه رشد بهتر گیاه مفید هستند ، این موجودات ذره بینی و همچنین خود ریشه برای رشد و گسترش به اکسیژن کافی نیاز دارند و استفاده از سوپرجاذب ها با توجه به انبساط و انقباضی که در اثر جذب و دفع مکرر آب دارد سبب ایجاد فضاهای مناسبی و زهکشی مطلوب و در نتیجه افزایش میزان هوادهی خاک شده و به این وسیله در رشد باکتری های مفید ریشه گیاه موثر است (96)

........................

سوپر جاذب و محیط زیست

با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینه تولید و مصرف این مواد نتایج زیر حاصل شده است :

1-    سوپر جاذبها هرگز به مواد اولیه سمی خود تبدیل نمی شوند و بطور کامل غیر سمی هستند .

2-    سوپر جاذبها مواد خنثی و بی اثرند که مصرف آنها در کشاروزی ، آلودگی خاک و محیط زیست را به دنبال نخواهد داشت و  ایمنی استفاده آنها در خاک بوسیله موسسات تحقیقاتی معتبر جهانی تایید شده است .(82)

میزان مصرف و نحوه استفاده

 سوپر جاذب باید بصورت ماده خشک با خاک مخلوط شده و در لایه حداقل 5 تا 10 سانتیمتری خاک قرار گیرد تا اشعه ماوراء بنفش موجب شکسته شدن سریع این مواد نشود . نحوه استفاده از سوپر جاذب بشرح زیر است :

 1-   در زمینهای زراعی : با توجه به شرائط اقلیمی و خصوصیات مزرعه به ویژه بافت خاک و ... حدود 25 تا.............................

نکات قابل توجه در استفاده از سوپر جاذب ها

سوپر جاذبها جایگزین کودهای شیمیایی و آبیاری نمی باشند . این مواد تنها قابلیت نگهداری آب و برخی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را در خاک افزایش می دهند . سوپر جاذبها بر اساس نوع ترکیب شیمیایی می توانند عناصری نظیر : نیترات ، فسفاتها ، B , Zn , Fe , K را در خود نگهداری نموده و از آبشویی و هدر رفتن آنها جلوگیری بعمل آورند .

سوپر جاذبها می توانند میزان آب مصرفی را تا حدود 50 درصد و میزان کود مصرفی را تا حد 30 درصد بسته به شرایط مختلف کاهش دهند .

........................

چند نمونه از سوپر جاذب ها

سوپر جاذب آب : کلوفونی

در دنیای امروز در کشاورزی از بقایای خود گیاهان و مواد مختلف به عنوان مواد افزودنی برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خاک استفاده می شود . علاوه بر این در مناطق خشک و نیمه خشک که قسمتهای وسیعی از...............

عملکرد، ساختار وخصوصیات کلوفونی :

سوپر جاذب ها از اتصال تعداد نامحدودی مونومر ساخته شده اند پس وزن مولکولی آن ها ممکن است به چند میلیون برسد ، در حقیقت پلی آلکیل آمیدهای غیر سمی هستند که بار مثبت آنها عنصرمعدنی پتاسیم یا سدیم است . هر چه غلظت مونومر در این مواد افزایش یابد سبب ایجاد تخلخل بر اثر تبخیر محلول در ژل می................

مزایای استفاده از کلوفونی

تاثیرات برروی شاخصهای خاک:

کاهش فشردگی خاک

تهویه بهینه خاک

ممانعت از فرسایش خاک

جلوگیری از شسته شدن و هدر رفتن مواد غذایی خاک

.....................

استاکوسورب

استاكوسورب یك ماده افزودنی خاك است كه آب ومواد غذایی را جذب وحفظ می كند. استاكوسورب با خاك كشت یا زمین كشت همراه می شود ، اتلاف اب ومواد غذایی از طریق شسته شدن وتبخیر را به حداقل می رساند وبه این ترتیب به رشد مطلوب گیاه كمك می نماید . آب ومواد غذایی محلول در ناحیه ریشه گیاه برای جذب ذخیره می شوند نتیجه مطلوب است. استاكوسورب: · ظرفیت حفظ آب ومواد غذایی خاك را برای مدت طولانی افزایش می دهد. · دفعات آبیاری را حداقل به میزان 50% كاهش می دهد. · مصرف یكنواخت آب را گیاهان فراهم می كند. · رشد سریعتر ومطلوب ریشه را ارتقاء می بخشد. · شسته شدن مواد غذایی خاك با آب را كاهش می دهد. · هزینه های آبیاری وباروری را كاهش می دهد. ویژگی های منحصر به فرد استاكوسورب راهی به سوی بیشترین بهره وری محتویات استاكوسورب عبارتند از پلی اكلریلات پتاسیم وكوپلیمرهای پلی اكریلامید. ویژگی منحصر به فرد استاكوسورب ظرفیت جذب وحفظ قابل ملاحظه آب می باشد. استاكوسورب شرایط استرس گیاهی رابخصوص طی دوره های خشكسالی به طور محسوب كاهش می دهد . استاكوسورب از نظر PH خنثی می باشد وگیاهان ، ارگانیسم های زنده ی خاك ، یا آب سطحی را آلوده نمی سازد. بالاترین ظرفیت جذب: ماده ی افزودنی استاكوسورب با خاك كشت مخلوط می شود . آنها با تماس با آب بصورت یك ژل متورم در آمده آب را جذب وذخیره نموده ومواد غذایی محلول را در خود نگه می دارند . اگر استاكوسورب بصورت یكنواخت در عمق 30 سانتی متری زمین های شنی مخلوط شود می تواند بالاترین ظرفیت جذب آب را علیرغم فشارهای موجود در خاك دارا باشد. حداكثر آب رسانی به ریشه های گیاه: ریشه ها براساس نیاز گیاه ، آب ومواد غذایی محلول ذخیره شده را ازذرات ژله مانند ، با قدرت كشش خود جذب می كنند. ذرات ژل گونه ی استاكوسورب ، یك منبع دائمی آب را در محوطه ی ریشه ها ومنطقه نیاز گیاه فراهم می آورد كه حتی از گیاه در مقابل خشكسالی محافظت می كنند(14) .

....................

آکوازورب

موارد سودمند استفاده از پلیمر سوپر جاذب آکوازورب در آزمایشات کمی مورد مطالعه قرار گرفته است. از جمله آنها، پورمیدانی و خاکدامن (1384) به بررسی تاثیر كاربرد پلیمر آكوازورب بر آبیاری نهالهای كاج (Pinus eldarica)،‌ زیتون (Olea europea) و آتریپلكس (Atriplex canescens پرداختند. آنها نتیجه گرفتند که بکار بردن پلیمر سوپر جاذب آکوازورب باعث بهبود قدرت بقا و شادابی نهال ها شد که در سطح 1% اختلاف معنی دار با گروه شاهد داشتند. همچنین آکوازورب ظرفیت حفظ آب ومواد غذایی خاك را برای مدت طولانی افزایش می دهد. · دفعات آبیاری را حداقل به میزان 40% كاهش می دهد. · مصرف یكنواخت آب را گیاهان فراهم می كند. · رشد سریعتر ومطلوب ریشه را ارتقاء می بخشد. · شسته شدن مواد غذایی خاك با آب را كاهش می دهد. · هزینه های آبیاری را پایین می آورد. آکوازورب در کاشت درختان، نهال ها و بوته ها بسیار مفید می باشد. بطوریکه استفاده از آکوازورب میزان مرگ و میر ناشی از تنش های انتقال نهال را به میزان چشمگیری کاهش می دهد، به رشد ریشه کمک می کند و در نهایت باعث تسریع در رشد ریشه و تولید بهینه محصول می شود. آکوازورب رشد محصولات زراعی و باغی را بهبود می بخشد که این عمل به علت هوارسانی مناسب و بهتر در خاک می باشد. استفاده از آن، تاریخ برداشت محصول را به جلو می اندازد و در نتیجه نوبت بعدی کشت سریعتر می رسد و به این ترتیب محصول افزایش می یابد.

.................

آثار محیط زیستی:

این پلیمرها نسبت به اشعه ماوراء بنفش بسیار حساس هستند و پیوندهای آن در اثر تماس با نور به الیگومر (مولکول های بسیار ریزتر) تبدیل می شوند. این مواد نسبت به فرایندهای هوازی و غیر هوازی تجزیه میکروبیولوژیکی بسیار حساس هستند. بنابراین این پلیمرها به صورت طبیعی در خاک تجزی شده (هر سال 10 تا 15 %) و به Co2 ، H2O و نیتروژن تبدیل می شوند.

.................

منابع:

1-  اختصاصی، م ر.، و برزگری، غ ر.، 1373 . نیازهای اكولوژیكی سه گونه آتریپلكس غیر بومی به منظور احداث چراگاهای مصنوعی و تولید اقتصادی. مجموعه خلاصه  مقالات اولین سمینار ملی مرتع و مرتعداری در ایران. ص .50

2- حنطه عباس، ١٣٦٩ . بررسی روش های كشت آتریپلكس كانسنس در مراتع قشلاقی محمدلو كرج، پایان نامه كارشناسی ارشد دانشكده منابع طبیعی دانشگاه تهران.

3- خلیل پور، ا. ۱۳۸۱ ؛ بررسی کاربرد پلیمر سوپرجاذب برای کنترل فرسایش خاک. د ومین دوره تخصصی _ آموزشی کاربرد کشاورزی و صنعتی هیدروژلهای سوپرجاذب.

........................

.........................