منابع تحقیق درباره محصولات کشاورزی، افزایش بهره وری، مواد معدنی

دانلود پایان نامه ارشد

است و ماده آلی علاوه بر ایجاد فضای مناسب برای نفوذ و نگهداری آب در فضاهای ایجاد شده، خود موجب ذخیره مقدار بیشتری آب در خاک میگردد. با توجه به مراتب فوق نتیجه می شود که ماده آلی خاک از راه ایجاد ساختمان مناسب موجب نفوذ بهتر و نگهداری بیشتر آب در خاک شده و علاوه بر تهویه بهتر، موجب افزایش ظرفیت نگهداری کاتیونهای غذایی و افزای حاصلخیزی خاک میشود (ملکوتی، 1384).

1-16- زئولیت
با توجه به روند رو به رشد جمعیت کشور و کاهش منابع آب و خاک و همچنین نقش کشاورزی در تامین نیازهای غذایی کشور لزوم به کارگیری روشهای مدرن در کشاورزی در جهت کاهش هزینههای مصرفی، استفاده بهینه از منابع آب و خاک و افزایش توان تولید بیش از پیش احساس میگردد. در دهههاي اخير به علت مسائلي همچون مصرف بيرويه آب، كودها و سموم شيميايي، حاصلخيزي خاكها به شدت كاهش يافته و مشكلات زيست محيطي عديدهاي به وجود آمده است. یکی از مواد مفیدی که میتواند در برطرف نمودن مشکلات مذکور و افزایش تولید محصولات کشاورزی نقش موثری را ایفاء نماید زئولیت میباشد. از زئولیتها می توان به عناوین مختلفی در کشاورزی بهره برد به عنوان مثال از این مواد می- توان به عنوان حاصلخيز كنندههاي خاك، استفاده دركشت هيدروپونيك، کاهش دادن غلظت عناصر سنگین درخاک، ماندگاری محصولات انباری با حفظ کیفیت اشاره نمود. زئوليتها كريستالهاي آلومينوسيليكاته هيدراته از عناصر گروه І وП جدول تناوبي به ویژه سديم، پتاسيم، منيزيم، كلسيم، استرانسيم و باريم هستند (گوتاری و گالی، 1985). زئوليتها از قرن هجدهم ميلادي براي دانشمندان شناخته شدند ولي تا حدود 70 سال پيش محققان و پژوهشگران كار علمي و يا عملي قابل توجهي بر روي آن انجام نداده بودند (کاظمیان، 1383).
فرمول عمومی این مواد معدنی که به دو صورت طبيعي و سنتزي موجود مي باشند بصورت Mx/n [(Al2O3)x(SiO2)y].WH2O میباشد. در اين فرمول M كاتيون قليايي يا قليايي خاكي با ظرفيت n میباشد و W تعداد مولكولهاي آب و (x + y) تعداد چهار وجهيهاي سلول واحد ميباشد (برک، 1974).
از نظر ساختماني (شکل 1) شبكه زئوليت چارچوبي آلومينوسيليكاتي است كه يك شبكه سه بعدي بي پايان ازچهار وجهيهاي SiO4 و AlO4 را تشكيل میدهد كه به وسيله اكسيژنهايشان به هم متصل شدهاند (حسینی ابری و پرهیزگار، 1386). مهمترين زئوليت طبيعي كه كاربردهاي كشاورزي آن مورد بررسي قرار گرفته است كلينوپتيلوليت با فرمول شيمياي Na3K3(Al6Si30O72), 24H2o مي باشد (فقیهیان، 1998). منابع عظيم زئوليت، به ويژه زئوليت از نوع كلينوپتيلوليت، در ايران و در مناطق سمنان، ميانه، رود هن، طالقان، طبس، كرمان و زاهدان وجود دارد. زئولیتهای طبیعی به طور عمده ای بر ظرفیت تبادل کاتیونی و ویژگیهای جذب سطحی خاک اثر دارند و به طور موثری در جداسازی عناصر سمی از آبهای آلوده به کار برده میشوند (بومان، 2003؛ گونتر، 2000؛ وینگن فلدر، 2005). در زئولیت نوع كلينوپتيلوليت ظرفيت تبادل كاتيوني درحدود meq/gr 2/25 است. ترتیب جذب کاتیون ها در این زئولیت به ترتيب Cs Rb K NH Ba Sr Na Ca Fe Al Mg L i می باشد.
با گذشت زمان و انجام تحقیقات فراوان و روشنتر شدن هر چه بیشتر جنبههای کاربردی زئولیتها در عرصه های گوناگون علمی به کارگیری این مواد در علوم مختلف رایج گشت كه از جمله آنها مي توان به كاربرد زئوليتها در تكنولوژي هستهاي، تصفيه و بهينه سازي هوا، كاربرد در استفاده از انرژي خورشيدي، استفاده از آنها به عنوان حاصلخيزكنندهها، كاربرد در دامپروري، استفاده در شويندههاي خانگي، استفاده در اطفاء حريق، هاديهاي الكتريكي زئوليتي، سراميكهاي زئوليتي، استفاده به عنوان مصالح ساختماني، كاربرد در علوم شيمي و… اشاره نمود (کاظمیان، 1383).

شکل 1-4- شکل ساختاری زئوليت

زئوليت ميتواند با توجه به ظرفيت تبادل كاتيوني بالایی که دارد و همچنین توانایی جذب و نگهداري آب و جذب و آزاد سازی انتخابي كاتيونها موجب اصلاح خاک گردد (بحرینی طوحان، 1387). يكي از معروفترين زئوليتهاي طبيعي كلينوپتيلوليت است كه فراوانترين نوع زئولیت در ايران می باشد. این زئولیت طبیعی (كلينوپتيلوليت) با نگهداري برخی از كاتيون ها در ساختار خود و سپس آزادسازی آنها در محيط كشت، موجب افزايش رشد و تولید گياهان شود و در كنار آن كنترل راحت تر محيط رشد و كاهش هزينه مواد غذايي مورد نياز را به دنبال دارد (اسفندياري، 1387). همچنين باعث تعادل رطوبتي درون محيط ميشود و تبادل گازي را راحتتر ميكند (اسفندياري، 1387). افزایش ده درصدی زئولیت کلينوپتيلوليت به خاك شني مورد استفاده در چمنها و زمينهاي گلف در ژاپن تأثير به سزايي در افزايش محصول و استقرار آن داشته است (فرگوسن و نبون، 1986). افزايش 1 تا 20 درصدي كلينوپتيلوليت به خاكها جهت اصلاح آنها با افزايش محصولات در بسياري از گلها، درختان ميوه و سبزيجات همراه ميباشد (رهاکووا و گاوالووا، 2002). انواعی از زئوليتها وجود دارند که پس از انجام تبادل يون با كاتيونهاي مورد نياز گياهان (نظیر پتاسيم، آمونيوم و فسفر) ميتوانند به عنوان حاصلخيز كنندههاي يوني به خاك اضافه شوند. يونهاي موجود بتدریج از داخل شبكه زئوليتها رها شده و در اختيار گياهان قرار ميگيرند. زئوليتها همچنين ميتوانند به عنوان رقيق كننده به كودها اضافه شوند و باعث بهبود شرايط فيزيكي و ظرفيت نگهداري رطوبت خاك شوند (کاظمیان، 1383).
غلامحسینی و همکاران، (1387) بر اساس انجام آزمایشی بر روی گیاه کلزا اظهار داشتند که به کارگیری زئولیتها همراه با کودهای شیمیایی می تواند تاثیر کودهای شیمیایی را بیشتر کرده باعث مصرف بهینه این دسته از نهادهها شوند. نتایج این آزمایش که بمنظور بررسی اثر سطوح مختلف نیتروژن و زئولیت بر عملکرد کمی و کیفی علوفه کلزای پاییزه صورت گرفت حاکی از معنیدار شدن اثر نیتروژن و زئولیت بر صفات کمی علوفه شامل عملکرد ماده خشک، وزن خشک برگ و ساقه و شاخص سطح برگ بود. به علاوه صفات کیفی علوفه (درصد پروتئین خام و درصد کلسیم در توده گیاهی) تحت تاثیر اثرات اصلی نیتروژن و زئولیت قرار گرفتند. با افزایش مصرف کود نیتروژن شستشوی نیتروژن افزایش و با افزایش مصرف زئولیت به طور معنیداری، شستشوی نیتروژن کاهش یافت. و کاربرد 270 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در تلفیق با 9 تن زئولیت در هکتار بیشترین افزایش در صفات کمی و کیفی علوفه کلزا را ایجاد نمود (غلامحسینی، آقا علیخانی و ملکوتی، 1387).
بر اساس تحقیقات مامپتون (1999) کاربرد زئوليتها به همراه كودهاي شيميايي موجب افزايش عملكرد بسياري از گونه هاي زراعي میگردد به گونهای که با مصرف 4 تا 8 تن زئوليت در هر هکتار بر عملكرد گندم 20 درصد، بادمجان 55 درصد، سيب 38 درصد، و هويج 63 درصد افزوده گشت (مامپتون، 1999). كاوسي و رحيمي (1382) در آزمایشی با بررسی تاثير مصرف زئوليت بر روی گیاه برنج اظهار داشتند که کاربرد زئوليتها علاوه بر بهبود ساختمان و افزايش فعاليتهاي بيولوژيكي خاك در تنظيم pH خاكهاي اسيدي و جلوگيري از مصرف بي رويه مواد اصلاح کننده همچون آهك موثر میباشد (کاووسی و رحیمی، 1382). زئولیتها علاوه بر استفاده به عنوان مواد حاصلخیزکننده خاک در افزايش ماندگاری محصولات کشاورزی در انبار نقش دارند. فساد ميوهها و سبزيها در انبار ناشی از اتيلن که به طور طبيعي در بیشتر بافتهاي گياهي توليد ميشود میباشد. با پوشش دادن زئولیتها با پرمنگنات پتاسيم که اكسيد كنندهاي قوي است و باعث از بين رفتن اتيلن ميشود و قرار دادن محصولات در سطح وسیع زئوليتهاي پوشش داده شده با پرمنگنات پتاسيم موجب افزايش یافتن عمر انبارماني و حفظ خصوصيات كيفي محصولات استفاده ميشود.
گزارشات رضايي كلج و همكاران (1387) در مورد كاهوي سالادي و كلم چيني؛ عمادپور و همکاران (1378) در مورد كيوي و زمردي (1384) در مورد سیب بیانگر افزايش عمر ماندگاری محصولات کشاورزی در انبار با حفظ خصوصیات کیفی بوسیله کاربرد زئوليت پوشش داده شده با پرمنگنات پتاسيم است. از کاربردهای دیگر زئولیتها در کشاورزی به کارگیری آنها در زمینه كشتهاي بدون خاك یا كشت هيدروپونيك میباشد. زئوليت به دلیل دارا بودن ظرفيت تبادل كاتيوني بالا ميتواند با جذب مواد مغذی همچون نيتروژن اين عناصر را به تدريج در اختيار گياه قرار دهد. اسفندياري و همكاران (1387) بیان کردند که استفاده از زئوليت در بسترهاي هيدروپونيك علاوه بر نگهداري فيزيكي گياه در بسترها باعث ايجاد بالانس رطوبتي و حفظ عناصر غذايي در منطقه ريشه ميگردد.
کاهش دادن سميت عناصر سنگين در خاك و كاهش جذب آنها توسط گياه از دیگر کاربردهای زئولیتها در کشاورزی است. افزايش شديد توليد و مصرف عناصر سنگين در چند دههي گذشته باعث شده است که مقادیر زيادي از آنها به صورت كاتيون وارد آب شود. بيشتر اين يونها براي موجودات زنده سمي هستند. بعضي از آنها داراي خاصيت تجمع پذيري بوده و در بافتهاي موجودات زنده ذخيره ميشوند، زيرا سيستمهاي بيولوژيکي در تماس با غلظت هاي پايين اين فلزها در طي زمان طولاني آنها را جذب ميكنند تا سرانجام غلظت آنها در بافتها به حدي بالا ميرود كه اختلالهاي زياد متعدد فيزيولوژيکي را باعث ميشوند (استریوس تاوا و موهان، 1997). فلزهاي سنگين با ايجاد مکانيسمهاي متعدد، موجب به هم خوردن تعادل در موجودات زنده به ويژه انسان و گیاهان ميشوند و طيف گستردهاي از عوارض و اختلالها را به وجود ميآورند. آبهاي سطحي با تماس مستقيم با خاكهاي حاوي فلزهاي سنگين يا پسمانهاي جامد معدني و نيز تخليه پسمانهاي جامد يا پسابهاي حاوي اين فلزها از معادن و كارخانهها آلوده ميشوند. آبهاي زيرزميني، با نفوذ فلزها از پسمانهاي جامد، پسابهاي مايع يا فاضلابهاي لجني كه از معادن خارج ميشوند، پسمان هاي تخليه شده در چاههاي عميق، نفوذ از مردابهاي حاصل از پسمانهاي صنعتي و يا كارخانههاي فراوري فلزها، آلوده ميشوند (معاف، 1376).
زئولیتها توانایی خارج نمودن راديونوكلئيد CS137 از بدن انسان، دفع آلودگيهاي شير ومايعات معدني، حذف راديواكتيويته از خاكهاي آلوده، مكملي براي شستشوي لباسهاي آلوده به مواد راديواكتيو نيز از موارد استفاده از زئوليتها ميباشد (شریففر و حسن پور، 1387). زئوليت ها ميتوانند با به تله انداختن عناصر سنگين و نامطلوب از جذب و تجمع اين عناصر در گياه جلوگيري كنند. پودرهاي زئوليتي به طور مؤثري مانع از انتقال و تجمع عناصري مثل مس، سرب، روي و كادميوم در گياه شده و همچنين ازآلودگي شديد خاك به وسيله اين عناصر جلوگيري ميكنند (استریوس تاوا و موهان، 1997). با توجه به منابع عظيم زئولیت خصوصاً کلينوپتيلوليت که با خلوص بالا در بسياري از نقاط ايران وجود دارد و به سهولت از معادن قابل استخراج هستند و بدلیل خصوصیات مطلوب این مواد در افزایش حاصلخیزی خاک٬ تصفیه و پاکسازی منابع آب از فلزات سنگین و قیمت مناسب٬ کاربرد فراگیر و بیش از پیش این کانی ارزشمند در زمینه کشاورزی جهت نیل به افزایش تولید٬ بهینه سازی مصرف کود و افزایش بهره وری آب با حذف عناصر سنگین و سمی و افزایش قابلیت مصرف توسط گیاهان توصیه میگردد.

1-17- سوپرجاذبها6
سوپرجاذبها پلیمرهایی به شدت آبدوست هستند که به دلیل وجود پیوندهای عرضی اندک در ساختار آنها، در آستانه حل شدن، به شکل متورم در میآیند. این نام به مواد پلیمری اطلاق می شود که صدها برابر وزن خود آب و مایعات آبی را جذب و درخود، حتی تحت فشار، نگاه میدارند. پلیمری که دارای اتصالات عرضی است (ژل) و درعین حال دارای گروههای عاملی آب دوست مانند (SO3H) است، هیدروژل نامیده میشود. اما میزان جذب آب توسط هیدوژلها به مراتب کمتر از مقدار جذب آب توسط یک سوپرجاذب است (پیپاس، 1990). بنابراین اگرچه هیدروژل و سوپرجاذبها ساختار کاملاً مشابهی دارند اما اغلب به دلیل تعداد پیوندهای عرضی بیشتر، در اغلب هیدروژل ها، جذب آنها بسیار پایینتر است. با این همه، سوپرجاذبها یکی از زیر گروههای مهم خانواده بزرگ و پر اهمیت هیدروژلها به حساب می آیند. لذا می توان به درستی این

پایان نامه
Previous Entries منابع تحقیق درباره ميوه، كاهش، افزايش Next Entries منابع تحقیق درباره آب آبیاری، ظرفیت جذب، شبکه بندی