مقاله بررسی کاربرد پلیمر فرا جاذب آب جهت افزایش راندمان آبیاری در مناطق خشک و نیمه خشک

word قابل ویرایش
9 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

بررسی کاربرد پلیمر فرا جاذب آب جهت افزایش راندمان آبیاری در مناطق خشک و نیمه خشک
چکیده
کل آب مصرفی در ایران حدود ٨٨.۵ میلیارد متـر مکعـب در سـال اسـت کـه ٨٣ میلیـارد متـر مکعـب آن در بخـش کشاورزی مصرف می شود، از این مقدار ۶۵ درصد آن به علت اعمال شیوه های غلط و سنتی آبیاری هدر می رود.ایـن در حالی است که کودهای شیمیایی نیز (به ویژه در خاک های شنی) بر اثر آبیاری (غرقابی و غیره ) به سرعت شـویش یافته و موجب آلودگی منابع ارزشمند آبهای زیرزمینی می شوند. کاهش کمیت و کیفیت محصولات کـشاورزی، اثـرات خشکسالی ها و فجایع زیست محیطی مرتبط با آن ، پیامد هدر روی بیش از حد آب اسـت . اسـتفاده از روشـهای نـوین آبیاری می تواند تا حد بسیار زیادی این حالت را سامان ببخشد. کاربرد هیدروژلهای سوپر جـاذب ، یکـی از جدیـدترین شیوه های آبیاری برای مناطق خشک و نیمه خشک است که به کمک آن می توان تـا بـیش از ۵٠ درصـد مـصرف آب آبیاری را کاهش داد و از شویش کودهای محلول در آب و به سـبب آن از آلـودگی آبهـای زیرزمینـی جلـوگیری کـرد.
سوپرجاذب در خاک، آب را همراه با کودهای محلول در آن ، جذب کرده و در موقع نیـاز ریـشه ، بـه راحتـی آب و مـواد غذایی محلول در آب را در اختیار ریشه گیاه قرار میدهـد همچنـین از هـدر رفـت آب از طریـق تبخیـر، نفـوذ و غیـره جلوگیری می کند.استفاده از این روش به تنهایی و یا همراه با سایر روش های نوین آبیاری، اگـر اصـولی و بـر اسـاس داده های پژوهشی پیاده شود و همچنین تداوم استفاده داشته باشد، می توانـد نقـش چـشمگیری را در کـاهش اثـرات منفی ناشی از کم آبی در مناطق خشک و نیمه خشک ایفا کند.
کلمات کلیدی: پلیمر فرا جاذب آب – آبیاری- مناطق خشک و نیمه خشک

مقدمه
مطالعات و بررسیهای انجام شده نشانگر آن است که که کشور ایران با توجه به وضعیت جغرافیـایی و اقلیمـی خـود در شرایط مناسبی از لحاظ تامین آب قرار ندارد. میانگین بارندگی ایران حـدود یـک سـوم میـانگین جهـانی میباشـد کـه پراکنش بسیار نامنظمی دارد. بیش از ٩٠ درصد از منابع آبی کشور در بخش کشاورزی مصرف میشود(٩)، با این وجـود راندمان بسیار پایینی دارد این در حالی است که کودهای شیمیایی نیز (به ویژه در خاک هـای شـنی) بـر اثـر آبیـاری (غرقابی و غیره ) به سرعت شویش یافته و موجب آلودگی منابع ارزشمند آبهای زیرزمینی می شـوند. کـاهش کمیـت و کیفیت محصولات کشاورزی، اثرات خشکسالی ها و فجایع زیست محیطی مرتبط با آن ، پیامد هدرروی بیش از حد آب است .در دنیای امروز در کشاورزی از بقایای خود گیاهان و مواد مختلف به عنوان مـواد افزودنـی بـرای بهبـود خـواص فیزیکی و شیمیایی خاک استفاده می شود . علاوه بر این در مناطق خـشک و نیمـه خـشک کـه قـسمتهای وسـیعی از کشور ما نیز جزء آن می باشد، کمبود رطوبت در فصل رشد گیاهان موجب کمبود شدید عملکرد گیاهـان بـه خـصوص گیاهان زراعی می شود . بنابراین استفاده بهینه از روش های آبیاری و اصلاح خاک امری اجتناب نا پذیر اسـت . یکـی از موارد افزودنی در زمینه جذب آ ب ، پلیمری با نام سوپر جاذب آب (هیدروژل ) می باشد که استفاده از این پلیمـر نتـایج شگفت انگیزی در صرفه جویی مصرف آب و افزایش کمی و کیفی محصولات باغی و زراعی و همچنـین فـضای سـبز و جنگلکاری هـا دارد.پلیمرهـای فراجـاذب آب Water Super Absorbent Polymers گروهـی صـناعی از مـواد اصلاح کننده خاک میباشند که توسط فن آوری نانو تولید میشوند، این مواد میتوانند مقادیر زیادی آب یا محلـول آبـی را جذب نموده و متورم شوند. این مخازن ذخیره ای کوچک وقتـی کـه در داخـل خـاک قـرار میگیرنـد، آب حاصـل از بارندگی و آبیاری را به خود جذب نموده و از فرونشت آن جلوگیری مـی نماینـد(۵). کوچـک زاده و همکـاران (١٣٨٠) نشان دادند که پلیمر فراجاذب آب میتواند میزان نگهداری رطوبت در خاکهای سبک را افزایش داده و همچنین مشکل نفوذپذیری خاکهای سنگین را مرتفع نمایند(٧). استفاده از این پلیمر سبب تـسریع رویـش بـذرها در خاکهـای سـبک میشود، البته تاثیری در پیدایش سایر پدیده های رویشی(فنولوژی) نـدارد(١). اسـتفاده از پلیمـر فراجـاذب آب شـرایط فیزیکی خاک را بهبود می بخشد( ٨).با استفاده کردن از پلیمر فراجاذب آب در بخش کشاورزی مناطق خشک و نیمـه خشک و پروژه های بیولوژیک بیابان زدایی میتوان تنش های ناشی از کم را به مبزان زیادی کاهش داد.
پلیمر فراجاذب آب و کاربردهای آن
پلیمرهای سوپرجاذب مواد اصلاح کننده جدیدی هستند که به تازگی کاربردهای وسیعی پیدا کرده اند. این هیدروژلها، پلیمرهایی بشدت آبدوست هستند کـه ضـمن برخـورداری از سـرعت و ظرفیـت زیـاد جـذب آب ، ماننـد آب انبارهـای مینیاتوری عمل کرده و در موقع نیاز ریشه ، به راحتی آب و مواد غذایی محلـول در آب را در اختیـار ریـشه گیـاه قـرار میدهد. البته مقدار آبی که توسط این پلیمر در خاک ذخیره میشود به ظرفیت نگهداری رطوبت خاک نیز بستگی دارد.
گفته میشود که این پلیمر تا ١٠٠ برابر و گاهی تا ۵٠٠ برابر وزن خود قادر به جذب آب میباشد که پـس از جـذب آب بتدریج و مطابق نیاز آبی گیاه ، آب را در اختیار گیاه قرار میدهد. این پلیمر در بردارنده هیچگونـه مـاده مـضر یـا سـمی برای گیاه نیست و دوام اثر آن در خاک حدود ۵ سال است (۴). از کـاربرد هـای پلیمـر فراجـاذب میتـوان بـه : مـصارف بهداشتی (حدود ٨٠درصد)، کشاورزی(حدود ١٠درصد)، رطوبت زدایی از زغال سنگ ، کاهش اتلاف جریـان در سـیالات حفاری، کویرزدایی، جنگلکاری، فضای سبز و نیز در تثبیت بیولوژیکی ماسه های روان و… اشاره کرد.

مزایای استفاده از پلیمر جاذب الرطوبت (هیدروژل )
پلیمرهای فراجاذب آب قابلیت های اثبات شده ای در بهبود تهویه و نگهداری آب در خاک، تنظـیم میـزان مـصرف آب توسط گیاه ، اصلاح و تسهیل مدیریت آبیاری و افزایش تاثیر و کاهش نیاز به مصرف کود و سموم بخش کشاورزی دارند.
برای رفع مشکل هدر رفت آب در خاکهای سبک (شنی) می توان با استفاده از هیدروژل ظرفیـت نگهـداری آب را بـالا برد. به علاوه برای رفع مشکل نفوذ پذیری خاکهای سنگین (رسی) می توان از هیـدروژل اسـتفاده نمـود. هیـدروژل در کشاورزی ، باغبانی، جنگلکاری و فضای سبز استفاده می شود این پلیمر تـاثیرات مثبـت بـسزایی در کنتـرل فرسـایش خاک دارد. این پلیمرها می توانند از بارندگیهای پراکنده در مناطق کم آب به خوبی استفاده کرده و در موقع نیاز ریشه در اختیار گیاه قرار دهند. در مناطقی که دارای شیب فراوان هستند این مواد می تواننـد از هـدر رفـتن آب جلـوگیری کنند. از آ نجا که این مواد جذب آب ناشی از بارندگی های پراکنده را بالا می برد پـس فواصـل آبیـاری را افـزایش مـی دهند که این افزایش بسته به شرایط فیزیکی خاک ، آب و هوا و میزان مصرف هیدروژل در خاک متفاوت اسـت سـوپر جاذبها با قرار گرفتن در خاک باعث جذب آب ثقلی و غیر قابل استفاده برای گیاه می شوند بنابراین از تنـشهای وارده و تقلیل عملکرد تاحد زیادی جلوگیری می کند . هیدروژل عناصری نظیـر : نیتراتهـا ، فـسفاتها ، پتاسـیوم ، آهـن ، روی، وانواع ویتامینها را در خود نگهداری نموده و از هدر رفتن آنها جلوگیری می کند.با اینکه سوپر آب تحت فشار هم قادر به نگهداری آب جذب کرده خود است ، به محض نیاز ریشه ، آب را به سـهولت در اختیـار آن قـرار میدهـد. اسـتفاده از پلیمر جاذب الرطوبت در کاشت نشاء و نهال ، تنشهای رطوبتی را از بین برده و به سازگاری نباتات کاشته شده با محیط کمک می نماید. PH سوپر جاذبها نزدیک به خنثی میباشد(٧-۶) لذا اثر شیمیایی سوئی در خاک نداشـته و هیچگونـه سـمیتی نیـز نـدارد. ایـن سـوپر جـاذب هـا پـس از گذشـت ۵-٣ سـال ، بـسته بـه نـوع آن و ترکیـب خـاک، توسـط میکروارگانیسم ها تخریب و تجزیه میشوند و لذا میتوان گفت که آلودگی زیست محیطی ایجـاد نمـی کننـد. عـلاوه بـر نگهداری آب ، سوپر آب به علت تغییر حجم مداوم (انبساط هنگام آبگیری و انقباظ به هنگام از دسـت دادن آب ) میـزان هوا را در خاک افزایش میدهد. هرچند که به نظر میرسد افزایش و کاهش مکرر حجم این مواد ممکن است که به ریشه گیاهان صدمات مکانیکی وارد سازد و درواقع نقش مشابهی با رسهای متـورم شـونده (مونتموریلونیـت ) را داشـته باشـد.
همچنین مشخص شده که فزونی نسبی آب غیر قابل استفاده باعث ایجاد مشکلاتی برای گیاه میشود(٢). به طـور کلـی مزایای استفاده از پلیمر فراجاذب به شرح زیر میباشد:
. استفاده بهینه از آب (۵٠ تا ٧٠درصد صرفه جویی در مصرف آب کشاورزی )

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 9 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد