چکیده

امروزه در دنیا به دلیل محدودیت منابع آبی و خشکسالی و رشد روز افزون جمعیت، باعث شده است تا نیاز به محصولات غذایی افزایش یابد، در نتیجه اجرا پروژه هاي آبیاري و راه کارهایی که باعث نحولی در توسعه کشاورزي می شود از اهمیت ویژه اي برخوردار شود. از آنجا که ایران کشوري نیمه خشک است و میزان بارندگی سالانه در حال کاهش است و ما شاهد کمبود رطوبت در فصل رشد گیاه هستیم که موجب کمبود شدید عملکرد گیاهان زراعی شده است. بر این اساس در این نحقیق به ارائه راهکاري براي بالا بردن بهره وري گیاه از آب موجود در خاك و افزایش ظرفیت نگه داري آب در خاك در مناطق نیمه خشک اشاره شده است، که یکی از راه هاي مطمئن و با صرفه از لحاظ اقتصادي استفاده از مواد سوپر جاذب ها می باشد. به منظور مطالعه اثرات دو سوپر جاذب استاکوزورب و تراکوتم بر خصوصیات گیاهچهاي و عملکرد خیار گلخانهاي آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوك هاي کامل تصادفی با ۳ تکرار در گلخانه شهرك صنعتی شهرستان فردوس (خراسان جنوبی) اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که کاربرد سوپرجاذب ها باعث افزایش درصد و سرعت جوانه زنی افزایش ارتفاع بوته، کاهش میزان هدر روي آب و افزایش کسر زهکشی، می شود و بیشترین عملکرد بوته ها در آبیاري ۶۰ درصد با بستر حاوي سوپر جاذب تراکوتم با میزان هیدروژل توصیه شده بدست آمد. هدف نهایی از اجرا این پروژه اصلاح خاك هاي خشک و غیر قابل کشت و نجات آن ها از خشکسالی با کمترین هزینه می باشد و همچنین افزایش کمی و کیفی محصولات باغی و زراعی که نقش اساسی در تولید ملی را دارند، بوده است.

واژگان کلیدي: سوپر جاذب ها، عملکرد خیار درختی، توسعه کشاورزي، افزایش تولید ملی.

(Huttermann. A., Zommorodi, 1999

مقدمه

در دنیاي امروز در کشاورزي از بقایاي خود گیاهان و مواد مختلف به عنوان مواد افزودنی براي بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خاك استفاده می شود. علاوه بر این در مناطق خشک و نیمه خشک که قسمتهاي وسیعی از کشور ما ایران نیز جزء آن می باشد، کمبود رطوبت در فصل رشد گیاهان موجب کمبود شدید عملکرد گیاهان به خصوص گیاهان زراعی میشود. بنابراین استفاده بهینه از روشهاي آبیاري و اصلاح خاك امري اجتناب ناپذیر است. یکی از موارد افزودنی در زمینه جذب آ ب، پلیمري با نام سوپر جاذب آب (هیدروژل) میباشد که استفاده از این پلیمر نتایج شگفت انگیزي در صرفه جویی مصرف آب و افزایش کمی و کیفی محصولات باغی و زراعی و همچنین فضاي سبز و جنگلکاريها دارد.رزینهاي سوپرجاذب (سوپرآب) مواد اصلاحکننده جدیدي هستند که به تازگی کاربرد وسیعی پیدا کردهاند. این هیدروژل ها، پلیمرهایی به شدت آبدوستاند که ضمن برخورداري از سرعت و ظرفیت زیاد جذب آب، به مثابه آب انبارهاي مینیاتوري عمل کرده و در موقع نیاز ریشه، به راحتی آب و مواد غذایی محلول در آب را در اختیارریشه گیاه قرار میدهند. مقدار آبی که در خاك ذخیره میشود به ظرفیت نگهداري رطوبت خاك نیز بستگی دارد. استفاده از پلیمرهاي سوپرجاذب به سالها قبل باز می گردد. استفاده از پلیمرهاي سوپرجاذب در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب هاي صنایع غذایی و نساجی و استخراج معادن گزارش گردیده است. این مواد همچنین در پزشکی و در ترکیب داروهایی که نیاز به کنترل آزادسازي مواد مؤثره دارند به کار می رود. ازموارد دیگر کاربرد آنها می توان به استفاده بعنوان کاتالیزور در برخی واکنش هادر ترکیب رزینهاي تبادل کننده یونها و در اطفاء حریق اشاره نمود .در کشاورزي از پلیمرهاي سوپر جاذب بعنوان یک ماده افزودنی به خاك بعنوان مخزن عناصر غذایی و نیز بعنوان جاذب آب در خاك استفاده می شود. خواص این مواد وابسته به عوامل زیادي از جمله خصوصیات ترکیبی و شیمیایی آنها ، بافت خاك، گونه گیاهی و نیز فاکتورهاي محیطی، می باشد. پلیمرهاي سوپر جاذب از نوع پلی اکریل امید جزو این دسته مواد بوده که بعنوان جاذب آب در افزایش ظرفیت نگهداري و جذب آب در خاك مورد استفاده قرار می گیرند و این خصوصیت براي مقابله با شرایط کم آبی و کاهش اثرات سوء تنش خشکی در گیاهان زراعی اهمیت بسزایی دارد. Chatzopoulos et (al,2000)سرعت تجزیه بیولوژیکی پلیمرهاي سوپر جاذب در خاك به ابعاد خاکدانه و میزان مواد آلی بستگی دارد. همچنین با کاهش اکسیژن خاك و در نتیجه کاهش فعالیت باکتري ها سرعت تجزیه بیولوژکی پلیمرهاي سوپر جاذب نیز کاهش می یابد. ماندگاري پلیمرهاي سوپر جاذب از ۲ سال در خاکهاي درشت بافت تا ۳ سال در خاکهاي ریز بافت است ( Woodhouse, J. and (Johnson, 1991 پلیمرهاي سوپرجاذب بر میزان نفوذ آب در خاك، وزن مخصوص ظاهري و ساختمان خاك((Helalia ,1988 و نیز میزان تبخیر از سطح خاك تاثیر می گذارند. هدف اصلی از افزودن پلیمرهاي سوپر جاذب به خاك، بالا بردن ظرفیت نگهداري آب در خاك است. هاترمن و همکاران در سال ۱۹۹۹ گزارشی کردند که افزودن پلیمرهاي سوپر جاذب به خاك شنی

موجب افزایش ظرفیت نگهداري آب می گردد.(

مزایاي کاربرد سوپرجاذب ها:

-۱ ممانعت از فرسایش خاك

-۲ جلوگیري از شسته شدن و هدر رفتن مواد غذایی خاك

-۳ کاهش تاثیرات منفی حاصل از نمک خاك و کاهش شوري (EC) در خاك

-۴ جذب بهتر مواد غذایی از طریق ریشه و افزایش راندمان استفاده از کود هاي طبیعی

-۵ افزایش شاخص جوانه زنی و سهولت در جوانه زنی

-۶ افزایش تاثیر کودها و آفت کشها به میزان بسیار چشمگیر

-۷ کاهش تاثیرات منفی ناشی از تنش خشکی

-۸ کاهش چشمگیر مصرف آب و جلوگیري ازاتلاف آب در حدود % ۵۰-۷۰

-۹ افزایش کمی وکیفی محصول و در نتیجه درآمد بالاتر

با اینکه سوپرآب، تحت فشار هم قادر به نگهداري آب جذب کرده خود است، بهمحض نیاز ریشه، آب را به سهولت در اختیار آن قرار میدهد. سوپرآب با جذب سریع آب و حفظ آن، بازده جذب آب ناشی از بارندگیهاي پراکنده را بالا برده و در صورت آبیاري خاك، فواصل آبیاري را نیز افزایش میدهند. مقدار این افزایش به شرایط فیزیکی خاك، آب و هواي منطقه و میزان مصرف سوپرجاذب در خاك، بستگی دارد. استفاده از سوپرآب در کاشت نشاء و نهال، تنش هاي رطوبتی را از بین برده و به سازگاري نباتات کاشته شده با محیط کمک مینماید. با توجه به pH نزدیک به خنثاي سوپرآب که بین ۶ تا ۷ است، اثر سوء بر خاك نداشته و هیچگونه سمیتی نیز ندارد. این سوپرجاذبها پس از ۳ تا ۵ سال، بسته به نوع آن و ترکیب خاك، توسط میکروارگانیسمها تخریب میشوند و لذا آلودگی زیستمحیطی ایجاد نمیکنند.