متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته کشاورزی

با عنوان : بررسی مواد اصلاح كننده خاك

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته کشاورزی

با موضوع :

بررسی مواد اصلاح كننده خاك

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

 مقدمه

در سالهاي اخیر همگام با افزایش تولید جهانی گوجه فرنگی، میزان تولید و سطح زیر کشت این محصول در ایران نیز افزایش یافته است، به طوري که افزایش سطح زیر کشت فقط در کشتهاي خاکی نبوده، بلکه کشت هاي بدون خاك آن افزایش قابل توجهی را نشان می دهد که می تواند به دلیل مدیریت بهتر آب و مواد غذایی در این نوع سیستم کشت باشد (پیوست و برزگر، ١٣٨٤).اغلب واحدهاي تولیدي در ایران از پرلیت، پیت و لیکا در مواردي از پشم سنگ به عنوان بستر کشت استفاده می کنند، که به دلیل گرانی باعث افزایش هزینه تولید گردیده است. استفاده از زئولیت با توجه به هزینه پایین، عدم اثر نامطلوب بر رشد گیاه و نیز به دلیل فراوانی در ایران، می تواند جایگزین مناسبی براي بسترهاي رایج در کشور معرفی گردند(احمدی دهج،١٣٩١).

زئولیت طبیعی (کلینوپتیلولیت) از جمله بسترهاي است که در سال ١٩٨٠ میلادي کشف گردید؛این بستر به دلیل دارا بودن ظرفیت تبادل کاتیونی بالا، ظرفیت بالاي جذب و نگهداري آب و مواد معدنی، تأثیر مطلوبی بر رشد گیاهان دارد (گول [1]و همكاران‏، ٢٠٠٥).

زئولیت‌ها گروهی از آلومینوسیلیکات‌های هیدراته متبلور با خلل و فرج‌های ریز هستند که حاوی کاتیون‌های قابل تعادلی از گروه فلزات قلیایی و قلیایی خاکی یعنی (Na+، K+، Mg2+ و Ca2+ ) بوده و به‌طور برگشت پذیر آب را جذب و آزاد می‌کنند كه در دوران كمبود رطوبت آن را بصورت طولاني مدت در خود نگه داشته و بتدریج در اختيار ريشه گیاهان قرار مي دهد (روبرت[2]، ٢٠٠١)

و بطور فزاينده اي در زمینه های مختلف از جمله صنعت، كشاورزي، حفاظت محيط زيست و حتي پزشكي مورد استفاده واقع شده اند (حجازي و قربانی، ١٣٧٣). زئوليت بخاطر تخلخل یا ساختار كريستالي قادر است بالاتر از٦٥%وزن خود آب جذب نمايد (موپتون[3]، ١٩٩٩). زئوليت ها كاني هايي طبيعي و آلومينو سيليكاته با بار منفي هستند . مهمتر ين ويژگي زئوليت ظرفيت تبادل كا تيوني آن مي باشد ( g١٠٠ meq/٣٠٠-١٠٠(.

اين تبادل به طور عمده با آمونيوم و پتاسيم محيط انجام مي گيرد و بار منفي ساختار ب كاتيون هاي محيط خنثي مي گردد(سيمنس[4]،١٩٨٣). علاوه بر ظرفيت تبادل كاتيوني، زئوليت قدرت مكانيكي بالا در برابر سايش و خرد شدگي دارد ؛ همچنين داراي تخلخل بالا براي انتشار گاز و ورود و خروج مايعات به خصوص آب مي باشد و به اندازه كافي نرم هست كه با خرد شدن به اندازه دلخواه در بيايد علاوه بر اين كه سمي نيست و باعث آلودگي محيط زيست نمي شود ،كاني طبيعي و ارزان قيمت است(لگو [5]و همكاران ،٢٠٠٦). كه در تغييرات pH ساختار خود ر ا حفظ مي كند، همچنين به نظر مي رسد به دليل خاصيت تبادل كاتيوني ، زئوليت ميتواند عناصر غذايي به خصوص آمونيوم و پتاسيم را به صورت مخزني در كانا ل هاي ساختاري خود نگه داشته و به تدريج در اختيار گياه قرار دهند(شپارد[6]،١٩٨٣). برخلاف ساير اصلاح كننده هاي خاك زئوليت سريعا در خاك تجزيه نشده و لذا به بهبود وضعیت مواد مغذي آن کمک می نماید(آنونيموس[7]،٢٠٠٤). کاربرد زئوليت در كشاورزي همچنین باعث بهبود تاثير و افزایش کارآیی كود های شيميايی مي شود. از طرف دیگر، مصرف زئوليت باعث جذب مواد ارزشمندي از قبيل نيتروژن(N)، پتاسيم (K)، كلسيم، منيزيم و ساير عناصر معدنی در بخش ريشه شده و در مواقع نياز آن را در اختيار گياه قرار مي دهد(لگو،٢٠٠٦). با توجه به اهمیت گیاه گوجه فرنگی در سبد تغذیه ای انسان از یک طرف و كاهش منابع آبي درسطح جهان وبويژه ايران وافزايش بی رویه مصرف كودهاي شيميايي از طرف دیگر،ضرورت مطالعه وبررسي تاثير زئوليت بر کارآیی مصرف آب و مواد مغذی توسط گیاه گوجه فرنگي احساس گردید.نتايج آزمايش(بوريسي [8] وهمكاران،١٩٨٤) نشان داد كه زئوليت استفاده شده درخاك تعدادي ازمحصولات كشاورزي ازقبيل سيب زميني، ذرت، برنج، گوجه فرنگي، بادمجان و هويج باعث افزايش عملكرد شد كه دربعضي موارداين افزايش عملكرد به ٦٠درصدهم رسيد. درنتجه استفاده از تركيب زئوليت با خاك تعدادي از محصولات كشاورزي مشاهده شدكه محتواي ويتامين تا ٧٠درصدافزايش يافت .كاتوك[9] وهمكارانش (١٩٩٦)بيان كردندكه زئوليت طبيعي به دليل خاصيت تامپوني خود باعث تنظيمPHخاك ودرنتيجه بهبود كيفيت فيزيكي وشيميايي خاك ميشود.اين ماده معدني زئوليت توسط (ديوايري [10](١٩٩٨)در محصولات باغي استفاده شدكه كاربردآن منجر به آزادسازي تدريجيNH4وافزايش جذب آمونيوم شد. لگو (٢٠٠٠) طي آزمايشات صورت گرفته متوجه شد كه زئوليت به دليل قابلیت تبادل کاتيوني بالا(حدود ١٠٠ تا ٣٠٠ ميلي اكي والان در صد گرم) از فقيرشدن خاك از مواداوليه جلوگيري كرده وباعث آزادسازي تدريجي آمونيوم وپتاسيم وساير موادغذايي ميشود ونهايتا باعث رشد بهتر گياه وافزايش بازده محصول مي گردد.آنلو [11]و همكاران و همكاران (٢٠٠٤) باكارهايي كه برروي نشاء گوجه فرنگي انجام دادند به اثرات مثبت افزايش زئوليت بر روي رشد نشاء پي بردند.

١-٢اهداف ومشخصات تحقیق

گوجه فرنگي يك گياه پر مصرف از لحاظ مواد غذايي است و در بستر هاي متفاوت امكان كشت دارد، انتخاب يك بستر مناسب براي كشت آن موضوع تحقيقات بسياري مي باشد . بستر مناسب كشت بايد توانايي در اختيار قرار دادن هواي كافي براي ريشه را داشته باشد و ضمن داشتن ظرفيت نگهداري آب مناسب، بتواند به سهولت و به نحوي مطلوب آب را تخليه كند(وردونك[12] و ديميير[13]،٢٠٠٤).

با توجه به گسترش خشكسالي وكاهش منابع آبي درسطح جهان وبويژه ايران و از آنجايي كه خشكسالي و تنشهاي آبي در بسياري از مناطق دنيا مي تواند زندگي گياهان، جانوران و در نهايت بشر را تحت تأثير خود قرار داده و توليد محصول را از طريق كاهش تعادل كربن در گياهان محدودمی نمايد، بنابراين نيازمند يافتن راهكارهايي براي كاهش مصرف آب وافزايش راندمان آبياري مي باشيم. منابع آب وخاک جزء سرمایه های ملی ومتعلق به همه نسل ها است. امروزه مقوله افزایش عملکردیا بالا بردن تولید درواحد سطح به ازای آب مصرفی استوار شده است درکشور ما توجه به این امرازآن رو ضروری است که درمنطقه خشک ونیمه خشک واقع شده است ومحدودیت بیشتر منابع آب وخاک نسبت به سایر مناطق دنیا درآن وجوددارد. براساس آمار واطلاعات موجود,درحال حاضر مصرف آب درکشور حدود ٩٤میلیاردمترمکعب درسال است که ٨٤ درصد آن دربخش کشاورزی وبقیه دربخشهای شرب، صنعت و سایرموارد به مصرف می رسد(باغانی وعلیزاده،١٣٧٩). بنابراين جنبه ي نو اين طرح مرتبط با اثرات زئوليت بر روي مقاومت گياه گوجه فرنگي به تنش هاي آبي مي باشد. نتايج اين طرح مي تواند دربرنامه هاي مبارزه با خشكسالي مثمرثمر واقع شود.بعلاوه اين ماده داراي اثرات مثبتي درارتباط با فراهم نمودن عناصرمعدني موردنياز گياهان مي باشد كه مي تواند دركاهش مصرف كوهاي شيميايي اثرگذار باشد. با توجه به آمار واطلاعات موجودتنها در ٢٢سال گذشته ایران با ١٣ سال خشک سالی مواجه بوده که منجر به خسارت های سنگین به بخش کشاورزی گردیده است، با این حال با اعمال مدیریت صحیح و به کارگیری تکنیک های پیشرفته به منظور حفظ ذخیره رطوبت خاک،افزایش ماندگاری آب درخاک،می توان راندمان آبیاری را افزایش داد .امروزه با توجه به مطالعات گسترده در جهان از روش های گوناگونی برای مبارزه با کاهش خسارت خشکسالی روی گیاهان زراعی و باغی استفاده می گردد.از آن جمله می توان به کاربرد پلیمرهای سوپرجاذب نظیر زئولیت اشاره نمود. درکشاورزی این پلیمرها به عنوان جاذب رطوبت قادرند میزان ٢٠٠الی ٥٠٠میلی لیتر آب به ازای هرگرم وزن خشک در خود ذخیره کنند.این مخازن ذخیره ای کوچک وقتی داخل خاک قرار می گیرند آب حاصل از آبیاری و بارندگی را در خود ذخیره می کنند و در صورت خشک شدن محیط آب جذب کرده را به تدریج تخلیه می نمایند و بدین ترتیب خاک مدت طولانی بدون نیاز به آبیاری مجدد مرطوب می ماند (راهنما،١٣٨٨).

1-3 انواع مواد اصلاح كننده خاك

براي اصلاح خاك، ايجاد تغيير فيزيكي و افزايش ظرفيت آن در نگهداري آب، مواد بسيار متنوعي به خاك افزوده ميشود. اين مواد به سه گروه تقسيم ميشوند، گياهي مانند زغال سنگ نارس (تورب يا پيت)، خاك اره، تراشه هاي چوب، برگ؛ مواد معدني اي مانند بنتونيت، كائولن، دياتوميت، ژيپس، پيت، پرليت، ليكا، زئوليت؛ و مواد آلي نظير مالچهاي مصنوعي و پليمرها. پليمرها و زئولیت هااز جديدترين مواد اصلاح كننده خاك هستند كه اثرات كمي و كيفي بيشتري دارند و در سطح گسترده تري از آنها استفاده ميشود.) اله دادي، ١٣٨٠).

-4 پليمرهاي سوپرجاذب

پليمرهاي سوپرجاذب از گروه رزينها هستند (آزام [14]،١٩٨٠).اين پليمرها مواد اصلاح كنندهاي هستند كه به تازگي كاربرد وسيعي پيدا كرده اند. اين مواد از جنس هيدروكربن و از مشتقات نفت هستند و ميتوانند صدها برابر وزن خود آب و مايعات آبي را جذب كنند و در خود نگه دارند (گنجي خرم دل ،١٣٨١).سوپرجاذبها در اثر جذب آب متورم ميشوند و پس از تبخير تدريجي آب به حالت اوليه خود باز ميگردند. جذب آب در اين مواد به صورت شيميايي صورت ميگيرد، بر خلاف مواد اسفنجي كه جذب آب در آنها فيزيكي است، به همين دليل پليمرها، حتي تحت فشار هم آب را به مدت طولاني تري حفظ ميكنند. با مخلوط كردن اين مواد با خاك، آب آبياري به سرعت جذب شده و از هرز رفتن آن جلوگيري ميشود. آب جذب شده به مرور زمان و با سرعتي كاملاً كنترل شده به محيط خشك اطراف نفوذ ميكند، در نتيجه خاك به مدت طولاني و بدون نياز به آبياري مجدد مرطوب ميماند. جذب سريع آب و حفظ آن، بازده جذب ناشي از بارندگيهاي پراكنده را بالا برده و در صورت آبياري خاك، فواصل آبياري را نيز افزايش ميدهد. )خوشنويس،١٣٨٠).استفاده از سوپرجاذب در كاشت نشاء و نهال تنشهاي رطوبتي را از بين برده و سازگاري گياهان كاشته شده را با محيط بيشتر ميكند. علاوه بر نگهداري آب، سوپرجاذبها به علت تغيير حجم مداوم(انبساط هنگام تورم و انقباض هنگام از دست دادن آب) باعث افزايش ميزان هوا در خاك ميشوند) گنجي خرم دل ، ١٣٨١(.

مطالعات نشان داده است که با بهره گرفتن از این پلیمرهای ابر جاذب می توان بازدهی آبیاری را افزایش داد چون مقدار آب اتلاف شده از طریق جاری شدن و یا نفوذ بیش از حد در زمین کاهش می یابد.پلیمرهای سوپرجاذب توانایی خاک های سبک برای نگهداشتن آب و میزان نفوذ پذیری آب در خاک های سنگین را به میزان چشمگیری افزایش می دهند(هلالي[15] و ليتي[16]،١٩٨٨). پلیمر های سوپر جاذب در افزایش عملکرد محصولات نقش موثری دارند. کاربرد پلیمر سوپر جاذب موجب کاهش وزن مخصوص ظاهری خاک می گردد که این پلیمر ها وزن مخصوص ظاهری خاک شنی را از ٦٦/١ به٥٨/١کاهش دادند(آزام ،١٩٨٠).محققین گزارش کردند که کاربرد ٢٠ کیلو گرم در هکتار سوپر جاذب وزن خشک، عملکرد دانه گیاه گندم را به طور معنی داری افزایش داد. و افزایش ١تا٢ تن زئولیت در هکتار به خاک در مورد گندم ١٣تا١٥درصد،تربچه ٥٣-٢٥ درصدو بادمجان ٥٥- ١٩درصد افزایش نشان داد(استرن[17] و همكاران،١٩٩٢).زئولیت ها با توجه به سه عامل مهم ساختمان شیمیایی،فراوانی و قابلیت دسترسی و ارزش اقتصادی تعیین کننده به طور عمده در کشاورزی کاربرد دارند. (کشاورز وفرح بخش،١٣٩٠). عمر مفید این پلیمر ها در خاک 5سال تخمین زده شده است(هلالي و ليتي ،١٩٨٨).

1-5 سابقه استفاده از پليمرهاي سوپرجاذب در جهان

معروفترين نوع سوپرجاذب طبيعي، نوعي رزين نشاستهاي، با نام مخفف H-SPAN است اين محصول در دهه ۱۹۷۰ ، به عنوان نخستين سوپرجاذب تجاري وارد بازار شد، اما به دلايل اقتصادي و ضعف كارايي، به ويژه استحكام كم ماده ژلاتيني سازنده آن نسبت به انواع كاملاً صنعتي از جنس )آكريل( با موفقيت چنداني روبه رو نشد. سوپرجاذبهاي آكريلي بيشترين اهميت را در بين انواع سوپرجاذب دارند و تقريباً پايه تمام توليدات صنعتي در جهان سوپرجاذبهاي آكريلي هستند. ويژگيهاي اين سوپرجاذبها از نظر ظرفيت جذب، سرعت جذب، استحكام ژل سازنده و ارزاني نسبي آنها سبب استقبال از اين گروه سوپرجاذبها شده است. اين مواد در اواخر دهه ۱۹۵۰ در آمريكا براي استفاده در موارد مختلفي از جمله نگهداري آب در كشاورزي و كمك به اطفاء حريق ساخته شدند. ليكن استفاده از اين مواد از اوايل دهه ۱۹۸۰ گسترش يافت (گنجي خرم دل ،١٣٨١(.ميزان مصرف سوپرجاذب در جهان از سال ۱۹۸۶ رشد چشمگيري داشته است. در دهه گذشته استفاده از اين پليمرها در صنايع بهداشتي موجب تحول در اين صنعت شده است. به طوري كه اكنون ميزان توليد سالانه سوپرجاذبها به١٠٠٠٠٠٠ تن ميرسد.

سابقه ساخت و بررسي تاثير كاربرد سوپرجاذب(ژلهاي آب دوست) در كشاورزي به حدود دو دهه قبل باز ميگردد، ولي سابقه استفاده انبوه آن در جهان بسيار كمتر است. سوپرجاذبهايي كه در كشاورزي استفاده ميشوند از نوع پلي اكريلآميد است. يكي از انواع اين سوپرجاذبها يك پليمر تركيبي است كه از پيوند دو مولكول آكريلآميد و آكريلات پتاسيم ساخته شده است و ميتواند تا٥٠٠-٤٠٠ برابر وزن خشكش آب جذب كند و به شكل ژل درآيد. اين مواد در كشاورزي به عنوان يك ماده افزودني به خاك و همچنين مخزن عناصر غذايي، در توليد گياهان دارويي، و نيز به عنوان ابر ذخيره كننده آب در خاك استفاده ميشوند)خوشنويس، ١٣٨٠).

تعداد صفحه :96

قیمت : 14700 تومان

***

—-

:        ****       serderehi@gmail.com

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :