ارزیابی کاربرد مقادیر مختلف پليمر سوپرجاذب آکوازورب در خاک و اثر آن بر  اندام های رویشی گوجه فرنگی


چکیده
افزايش توان ذخيره سازي آب در خاك و كاهش اتلاف آن از طريق تبخير و نفوذ عمقی، به منظور تأمين نياز آبی گياه، يكي از بزرگترين دغدغه ها در توليد محصولات کشاورزی است. پليمرهاي سوپرجاذب قابليت جذب مقادير زيادي آب و مواد غذايي را دارند و افزون بر تأمين بهينه آب مصرفي گياهان، هدرروي آب از طريق تبخير و آبشويي را نيز کاهش می دهند. به منظور بررسی تأثیر کاربرد پلیمر سوپرجاذب بر اندام رویشی گوجه فرنگی، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملاًًًًًًًًًً تصادفی با دو فاکتور رژیم آبیاری در سه سطح، شامل، کم آبیاری (75%نیاز آبی)، آبیاری کامل (100%نیاز آبی) و پرآبیاری (125%نیاز آبی) و فاکتور غلظت سوپرجاذب در پنج سطح صفر، 4، 6، 8 و 10 گرم در هر کیلوگرم خاک گلدان در چهار تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. تحلیل نتایج این مطالعه نشان داد که رژیم آبیاری بر اندام رویشی گوجه فرنگی تأثیر معنی داری داشته است و کاربرد 6 گرم سوپرجاذب آکوازورب و اعمال آبیاری 100%می تواند، بهترین شرایط را برای رشد گوجه-فرنگی فراهم کند.

واژگان کلیدی: آبیاری، اندام رویشی، پلیمر سوپرجاذب، گوجه فرنگی.

مقدمه
 
کشور ایران دارای اقلیم گرم و خشک بوده و میزان بارندگی سالانه آن اندک است. افزون بر کمبود بارندگی، توزیع زمانی و مکانی آن نیز بسیار نامناسب است به طوری که حتی پرباران ترین نقاط کشور ما در فصل تابستان نیاز به آبیاری دارند. یکی از روش های صرفه-جویی در مصرف آب و کاهش هزینه های آبیاری استفاده از پلیمرهای ابرجاذب به عنوان بهبود دهنده خاک است. پلیمرها به عنوان بهبود دهنده خاک، با بهبود ساختار خاک باعث افزایش رشد گیاه و افزایش نگهداشت آب
می شوند (16). قبل از آنکه آب بتواند توسط ریشه ها جذب شود باید وضعیت خاصی را در خاک پیدا کرده باشد. همانطور که ریشه
نمی تواند هر رطوبتی را از خاک جذب کند خاک نیز اجازه ورود هر رطوبتی را به داخل ریشه نمی دهد. لذا باید وضعیت فیزیکی خاک به نحوی باشد که اجازه حرکت آب به سمت ریشه ها را بدهد. برای آنکه آب بتواند بطور مؤثر جذب ریشه ها شود لازم است ریشه با خاک تماس نزدیک داشته باشد. این تماس در اثر رشد تارهای کشنده است (2). لذا بررسی حجم ریشه و اثر سوپرجاذب بر ریشه و خاک ضروری است. مقدار آب قابل دسترسی براي كيفيت و رشد مناسب گياه از اهميّت زیادی برخوردار است. از جمله مزایای کاربرد هیدروژل ها، بستن کانال های اتلاف آب از لایه های خاک است که همان اتلاف در اثر جریان ثقلی و تبخیر فیزیکی آب است. تمامی این اثرات موجودی آب خاک را افزایش داده و متعاقب آن رشد گیاه بهبود می یابد (6). پلیمر سوپرجاذب بر میزان نفوذ آب در خاک بر وزن مخصوص ظاهری و ساختمان خاک و نیز میزان تبخیر از سطح خاک تاثیر می گذارد. هدف اصلی از افزودن پلیمرهای سوپرجاذب به خاک، افزایش ظرفیت نگهداری آب و کاهش دور آبیاری است که ظرفیت ذخیره آب به بافت خاک، نوع و اندازه پلیمر و املاح خاک بستگی دارد. (8)هوترمن و همکاران (8) گزارش دادند که افزایش هیدروژل جاذب رطوبت به خاک شنی در مقادیر 04/0 و 08/0و12/0و2/0 و 4/0 درصد وزنی منجر به افزایش ظرفیت نگهداری آب متناسب با هیدروژل مصرفی گردید. بالاترین مقدار این ماده(4/0٪)، درصد)،


مواد و روش ها
این تحقیق در گلخانه آموزشی و پژوهشی دانشکده مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان با عرض جغرافیایی منطقه 36 درجه و 51 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 54 درجه و 16 دقیقه شرقی و با ارتفاع از سطح دریا 3/13 متر و در قالب طرح کاملاً تصادفی فاکتوریل با دو فاکتور و در چهار تکرار انجام شد. فاکتورها عبارت بودند از میزان سوپرجاذب در 5 سطح (صفر، 4، 6 و 8 ، 10گرم در هر کیلو گرم از خاک گلدان) و رژیم آبیاری در سه سطح (75%، 100%، 125% نیاز آبی گیاه). به این ترتیب 60 گلدان برای این تحقیق آماده گردید. در تحقیق حاضر میزان کاربرد هیدروژل برای هر کیلو خاک گلدان با حرف S S و با اعداد 0، 4، 6، 8، 10 و میزان آبیاری با حرف I با اعداد 75%، 100% و 125% نیاز آبی، معرفی می گردند. مثلاً تیمار 75I10S1 یعنی در تکرار اول برای هر کیلوگرم خاک 10 گرم هیدروژل با خاک مخلوط شد و به اندازه 75% نیاز آبی گیاه، آبیاری انجام شد. بیشینه و کمینه دما به وسیله دماسنج بیشینه و کمینه و رطوبت نسبی نیز توسط دماسنج سایکرومتری و قرائت دمای تر و خشک این دماسنج،
اندازه گیری گردید. آب مورد استفاده در گلخانه، آب تصفیه شده در سیستم آب شهری بود. در این آزمایش از گلدان های پلاستیکی سیاه رنگ با ارتفاع cm30، قطر پایینی cm25 و قطر بالایی cm28 استفاده شد. به علت تورم پلیمر، سطح خاک تا دهانه گلدان cm5 فاصله داشت، لذا قطر دایره تبخیرcm25 بود. پس از تهیه خاک خصوصیات فیزیکی شامل تعیین بافت
خاک (به روش هیدرومتری) و رطوبت در نقطه زراعی (θFC) و پژمردگی (θPWP) (توسط دستگاه صفحه فشاری) و چگالی ظاهری (به روش پارافین مذاب) مطابق جدول 1 اندازه-گیری گردید.

نتیجه گیری نهایی
به طور کلی می توان نتیجه گرفت که استفاده از پلیمر سوپرجاذب آکوازورب به علت بهبود تهویه ی ریشه، از طریق جذب آب ثقلی در مدتی نسبتاً کوتاه پس از آبیاری و نیز جلوگیری از تراکم خاک، باعث ایجاد یک محیط بسیار مناسب برای گیاه می گردد و گیاه در این شرایط آب و املاح را بهتر جذب
می کند. افزایش توان ذخیره سازی آب در خاک و کاهش اتلاف آن از طریق تبخیر و فرونشست، به منظور تأمین نیاز رویش گیاه، از مزایای سوپرجاذب است. در مورد اثرات تغذیه-ای این پلیمر می توان اظهار داشت که این ترکیبات با افزایش هوا در خاک باعث کارایی بهتر بعضی از انواع کود شیمیایی و نیز فعالیت بهتر ریزجانداران خاک می شوند. همچنین بر اساس نتایج این طرح، کاربرد سوپرجاذب آکوازورب می تواند به همراه آبیاری شرایط مناسبی را برای خاک و رشد گوجه فرنگی فراهم کند زیرا که گسترش ریشه تابعی از موجودیت آب در خاک است، یعنی در هر قسمت که آب موجود باشد، ریشه در همان نقطه رشد می کند لذا وجود هیدروژل در خاک و سیکل جذب و واجذب آب توسط آن باعث می شود در تمام جهات آب موجود باشد. سطح برگ که عامل مهم اثر گذار بر تعرق و فتوسنتز است تا حدی تحت تأثیر هیدروژل ها قرار گرفت. طبق نتایج حاصل از این تحقیق و با در نظر گرفتن اینکه کاربرد 6 گرم هیدروژل در آبیاری کامل در هر سه شاخص شرایط مطلوبی را برای رشد فراهم کرد، می توان نتیجه گیری کرد که از 6 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک گلدان و در شرایط آبیاری کامل جهت رشد گوجه فرنگی استفاده شود.