زندگی آنلاین؛ مجله اینترنتی سبک زندگی

رشد روزافزون جمعيت و روند رشد شهرها ايجاب مي‌كند كه توسعه فضاي سبز شهري شتاب بيشتري بگيرد. در كشور ايران نزولات جوي ناكافي است و كمبود آب از مهم‌ترين معضلات رشد و توسعه فضاي سبز به شمار مي‌رود. از راهكارهاي جبران كمبود آب مي‌توان به استفاده از روش‌هاي آبياري با راندمان بالا، بهبود خصوصيات فيزيكي خاك و كاربرد برخي مواد اصلاح‌كننده نظير پليمرهاي سوپر جاذب (polymers Superabsorbment) اشاره كرد.
در جهان امروزي استفاده از پليمرهاي سوپرجاذب در بخش‌هاي مختلف، به‌خصوص در بخش كشاورزي كارايي بالايي دارد. به سبب ماهيت اين ماده به عنوان مجموعه‌اي از ماكرومولكول‌ها، امكان جذب و نگهداري مقادير بسيار زيادي آب (100 تا 1000 برابر وزن خشک خود ماده) و کاتيون‌هاي مهمي نظير Fe,Zn,B,N,P,K وجود دارد كه در مواقع لزوم آب را به تدريج در اختيار گياه قرار مي‌دهد و به عنوان مخازن مينياتوري مستقر در خاک، گياه را تا حد زيادي از تنش‌ها حفظ مي‌کند. بنابراين اگرچه استفاده از اين مواد راه حل قطعي براي رفع مشكلات و معضلات کم‌آبي نيست، ولي براي مقابله با بسياري از معضلات مناطق کم‌آب و به‌خصوص خاک‌هاي داراي بافت سبک سودمند مي‌باشد.
با توجه به فيزيولوژي چمن، اين جزء لاينفك فضاي سبز، به عنوان يك گياه با تراكم كاشت بالا و نياز آبي زياد است، مي‌توان گفت بيشترين اثر سوپرجاذب در توسعه فضاي سبز روي اين گياه بوده و به لحاظ فني استفاده از اين ماده در چمنكاري بيش از ساير موارد توصيه مي‌گردد. بنا بر نتايج برخي مطالعات، با مصرف ژل سوپرجاذب تا سطح 200 گرم در متر مربع مي‌توان مصرف آب را به كمتر از پنجاه درصد تيمار شاهد رساند و فواصل دور آبياري را دو تا سه برابر نمود و از آبشويي عناصر مورد نياز گياه به نحو قابل ملاحظه‌اي جلوگيري كرد.
نتايج حاصل از يك تحقيق نشان مي‌دهد كه افزودن 120 گرم ژل سوپرجاذب به خاك هر نهال، دور آبياري از ده روز به بيست روز افزايش مي‌يابد و اختلاف معني‌داري نيز از لحاظ شاخص‌هاي رشدي بين گروه شاهد و تيمار مورد نظر وجود ندارد. بنابراين، در مناطقي كه درختكاري فاقد سيستم آبياري قطره‌اي بوده و آبياري به روش حمل با تانكر هزينه بالايي دارد، مي‌توان با اين روش فواصل دور آبياري را حداقل دو برابر افزايش و هزينه‌هاي آبياري را تا پنجاه درصد كاهش داد.
در نهايت اينکه با مصرف اين مواد از نفوذ عمقي و هدر رفتن آب جلوگيري و آب در داخل خاک همراه با کاتيون‌ها ذخيره مي‌شود و به تدريج در اختيار گياه قرار مي‌گيرد تا رشد ريشه و اندام‌هاي هوايي سريع‌تر و مطلوب‌تر صورت گيرد و بازده بيشتري به دست آيد. همچنين مي‌توان به هنگام جابه‌جايي و انبارداري نهال‌ها، جهت حفاظت از ريشه و بالا بردن راندمان کار، از اين ماده به نحو احسن استفاده کرد. در حال حاضر جهت استفاده از اين مواد در کشاورزي، بيابان‌زدايي، حفظ مراتع، فضاي سبز، کشت در سطوح شيب‌دار و کشت در مناطق گرم و خشک تحقيقات بسيار گسترده‌اي آغاز شده است.
با وجود پيشرفت‌هاي گسترده در جهان، واقعيت اين است كه انسان هر روز محيط زيست خود را بيشتر تخريب كرده و مشكلات جديدي براي اين كره خاكي، تنها زيستگاه انسان فراهم مي‌كند. با افزايش جمعيت و تراكم جمعيت شهري، انسان بيش از پيش در بين جسم بي‌جان ساختمان‌ها محصور مي‌گردد و به سوي يك زندگي ماشيني و بي‌روح مي‌رود؛ در حالي كه نياكان او ده‌ها هزار سال در كنار طبيعت و همراه با آن زندگي كرده‌اند و طبيعت با جسم وروح او عجين شده است.
ايران، اين سرزمين پهناور، با متوسط بارندگي250 ميلي‌متر در سال، جزء مناطق نيمه‌خشك جهان به شمار مي‌آيد. اين رقم بسيار كمتر از متوسط بارندگي سالانه جهان (يعني 850 تا 900 ميلي‌متر) و مقدار بارندگي كمتر از 3/1 ميانگين جهاني است. متأسفانه با اينكه ايران يک كشور نيمه‌خشك است، مصرف آب كشاورزي در آن زياد بوده و كارايي پاييني دارد. فضاي سبزي كه بدون اصول مهندسي كشاورزي احداث شده و بر پايه مطالعات لازم و امكان‌سنجي‌ها نباشد، بيشترين مشكلات را به همراه داشته و معمولا تلفات آب و نيروي زيادي خواهد داشت. شهرداري‌ها براي ايجاد فضاي سبز بيشتر، مصرف آب را زيادتر مي‌كنند؛ بنابراين بايد ميزان ايجاد فضاي سبز بر مبناي واحد مصرف آب براي هر منطقه ملاک عمل قرار گيرد. كاهش مداوم سطح درياچه‌هاي آب شيرين و پايين رفتن سطح آب زيرزميني، از علائم خطر براي آينده كشورمان است.
كمبود رطوبت خاك و نبود آب كافي با كيفيت مناسب، در اكثر مناطق مشكلي اساسي است. در حال حاضر بهترين راه براي مقابله با اين مشكل، اعمال روش‌هاي مناسب آبياري، استفاده از روش‌هاي بهينه ذخيره آب در خاك و جلوگيري از هدر رفتن آن، شناخت خصوصيات خاك و در يك كلمه «اعمال مديريت صحيح و سازگار با شرايط منطقه» مي‌باشد.
مواد جاذب رطوبت مي‌توانند با کاهش تعداد دفعات آبياري و کاهش هزينه‌ها، گزينه مناسبي در استفاده بهينه از آب فضاي سبز به‌خصوص در مناطق خشک باشند.
از نظر علمي ژل به طور معمول به ماده‌اي گفته مي‌شود که وقتي در حلال خود قرار گيرد، ضمن جذب حلال و ايجاد تورم، حل نشود. چنانچه آبدوست باشد، آن را هيدروژل مي‌نامند. ميزان جذب آب هيدروژل‌هاي معمولي به مراتب کمتر از ميزان جذب آب به وسيله يک هيدروژل سوپرجاذب است (40-100 درصد در مقابل 10000- 100000 درصد).
به طور کلي، پليمر سوپرجاذب (SAP) به ماده پليمري خشک و معمولاً شکرمانند با توانايي جذب محلول آبي به ميزان چندين برابر وزن خود (به عنوان مثال 10تا 1000 برابر) و با قابليت نگهداري آن اطلاق مي‌شود. سوپرجاذب پس از اضافه شدن به خاک، آب جذب‌شده را به تدريج در اختيار ريشه گياه قرار مي‌دهد و به اين ترتيب، خاک به مدت طولاني و بدون نياز به آب مرطوب مي‌ماند.
سوپرجاذب‌ها بي‌بو, بي‌رنگ و بدون خاصيت آلايندگي در خاک، آب‌هاي سطحي و زيرزميني و بافت‌هاي گياهي مي‌باشند. از نظر بار الکتريکي داراي انواع آنيوني، کاتيوني و خنثي بوده که نوع آنيوني آن در کشاورزي حائز اهميت است. سوپر جاذب‌هاي آنيوني با قابليت بالاي ظرفيت تبادل کاتيوني قادرند علاوه بر جذب مقادير بسيار زياد آب، کاتيون‌هاي مؤثر و مفيد در رشد گياه را به خود جذب نموده و در موقع لزوم در اختيار گياه قرار دهند.
لازم به ذکر است که سوپرجاذب‌ها جايگزين کودهاي شيميايي و يا آبياري نيستند، بلكه تنها قابليت نگهداري آب و برخي عناصر غذايي مورد نياز گياه را در خود دارند و تا حد زيادي از آبشويي و هدر رفتن عناصري نظير K,P,N,B,Fe,Zn جلوگيري مي‌کنند. اين مواد پس از12-5 سال در اثر تجزيه ميکروبي و يا تأثير نور خورشيد به تدريج از بين رفته و به موادي نظير آب, دي اکسيد کربن و آمونيم تبديل مي‌شوند و از نظر زيست محيطي هيچ گونه آسيبي به طبيعت وارد نمي‌کنند.
سوپرجاذب چيست؟ يک ماده افزودني به خاک است که آب و مواد غذايي را جذب و حفظ مي‌کند و با خاک يا بستر کشت همراه شده و به رشد مطلوب گياه، کاهش اتلاف آب و هزينه‌هاي آبياري کمک مي‌نمايد. اساس ساخت اين پليمرها آلي بوده و به صورت مصنوعي توليد مي‌گردند. سوپرجاذب‌ها از اکريلات پتاسيم و کو پليمرهاي پلي اکريل آميد ساخته مي‌شوند و ويژگي منحصر به فرد آنها بالا بودن ظرفيت جذب آب و حفظ آن است.
شروع تحقيقات گسترده علمي در دنيا بر روي پليمرهاي سوپرجاذب، به دهه 1980ميلادي برمي‌گردد. پس از شناخت تأثير سوپرجاذب‌ها بر روي خصوصيات خاک و رشد گياهان، توليد تجاري و انبوه آن در برخي کشورها از پايان دهه 1980 و اوايل دهه 1990ميلادي آغاز شد و در سال 2000ميلادي اغلب کشورها، به‌خصوص مناطق خشک، نظير آفريقا، آمريکاي جنوبي، خاورميانه و ژاپن، شناخت بيشتري نسبت به آن پيدا كردند؛ به طوري که توليد آن در سال 2005ميلادي به بيش از 3/1 ميليون تن در سال رسيد.
نتايج تحقيق «حقايقي» و همکاران بر روي پليمر (Novasorb، نام اسبقSuperab A100 ) نشان داد که اختلاط 25 گرم نوازورب در يک متر مربع از خاک با بافت متوسط در عمق 20 سانتي‌متري، نفوذ عمقي را 18 درصد نسبت به تيمار کنترل کاهش داده و ظرفيت نگهداري آب در خاک به ميزان 9 درصد افزايش مي‌يابد. همچنين بر اساس نتايج يک تحقيق ديگر از همين گروه بر روي کاهوي چيني، با افزودن 100 گرم از اين ماده به هر متر مربع، با 16درصد کاهش مصرف آب ميزان عملکرد و کارايي مصرف آب در حالت کاربرد نوازورب 11درصد نسبت به تيمار کنترل افزايش مي‌يابد.
سيواپلام و همکاران در سال2001 در آزمايش گلخانه‌اي بر روي سويا در يک خاک سبک شامل 86 درصد شن و6 درصد رس با فواصل آبياري پنج روز نشان دادندکه ميزان کارايي مصرف آب سويا در تيمار 03/0درصد، سوپرجاذب 12 برابر و در تيمار 07/0درصد سوپرجاذب به ميزان 19 برابر نسبت به تيمار شاهد افزايش نشان مي‌دهد.
Silberbush  و همكاران (1993) در يک پژوهش، پليمر سوپرجاذبي به نام  grosoakرا مورد بررسي قرار دادند. هدف از اين تحقيق استفاده از يک پليمر جاذب آب براي بهبود ذخيره آبي و افزايش آب قابل دسترس محصولي بود که در شن‌هاي روان کشت مي‌شد. نتايج حاصله نشان داد که پليمر مذکور با افزايش ظرفيت نگهداري آب در شن‌هاي روان مي‌تواند به جايگزين كردن يک سيستم معمولي آبياري باراني با يک سيستم آبياري قطره‌اي پرهزينه كمك كند.
نتايج تحقيقات «هاترمن» و همکاران (1999) نشان داد که در صورت مخلوط کردن پليمر سوپرجاذب با خاک به مقدار 4/0درصد وزني، بعد از گذشت هفده روز، تمامي بذرهاي کشت‌شده زنده ماندند؛ در حالي که در مخلوط2/ 0درصد، تعداد 23 عدد و در تيمار کنترل (بدون پليمر) فقط17عدد گياه از مجموع 45 عدد زنده ماندند.
وزارت کشاورزي چين (1995-1994) در خصوص کاربرد ماده سوپرجاذب در شرايط آب و هوايي خشک و بافت شني (TerraCottem ) نتايج ذيل را گزارش کرد: 22 درصد افزايش توليد در کتان، 38 درصد در بادمجان، 62 درصد در گوجه فرنگي و فلفل شيرين و 75 درصد در لوبيا مشاهده شدکه اين افزايش عملکرد چشمگير بوده است.
«فتاحي» در تحقيقات خود در مورد نهال‌هاي بادام و کاج (1381) به اين نتيجه رسيد که با افزايش 120 گرم سوپرجاذب به خاک هر نهال، هنگامي که دور آبياري از ده روز به بيست روز افزايش يافت، نه تنها رطوبت قابل استفاده خاک کم نشد، بلکه در مقايسه با گروه شاهد (بدون سوپر جاذب) افزايش نشان ‌داد.
«خوشنويس» در تحقيقي استفاده از سوپرجاذب را جهت آبياري بهينه فضاي سبز بر روي چند نوع گياه آزمايش کرد که در آن دوره آبياري چمن از يک روز به شش روز افزايش يافت. همچنين در گياه رز بين شاهد وتيمار کاربرد سوپرجاذب 7/3برابر نسبت به شاهد بازده بيشتري داشت. اين رقم براي گياهان ترون 3/3، ارغوان3 و برگ نو6 برابر به دست آمد.
در تحقيقات «طلايي» و همکاران بر روي زيتون نيز کاربرد هيدروژل سوپرجاذب توانست تنش خشکي ناشي از آبياري كم را کاهش دهد. همچنين، کاربرد 3/0درصد وزني پليمر توانست شاخص‌هاي رشد رويشي نهال‌هاي زيتون، مانند رشد طولي، رشد قطري و سطح برگ و تعداد شاخه‌هاي آن را افزايش دهد (نمودارهاي شماره 1،2،3).
نتايج حاصل از تحقيقات «موسوي‌نيا و عطاپور» بر روي چمن (1384) نشان داد که مصرف 8 گرم سوپرجاذب در هر کيلوگرم خاک، ميزان رطوبت قابل استفاده در محدوده مكش 3/0 تا 15 bar (آب سهل‌الوصول) در خاک لوم شني را 2/4 برابر (نمودار4)، در خاک رسي تا 8/1 برابر (نمودار شماره 5) و در خاک لومي 2/2 برابر (نمودار6) افزايش مي‌دهد.
نمودار 4: ذخيره رطوبتي قابل استفاده در بافت لوم شني در تيمار 8 گرم سوپرجاذب در هر کيلوگرم و شاهد
نمودار 5: ذخيره رطوبتي قابل استفاده در بافت رسي در تيمار 8 گرم سوپرجاذب در هر کيلوگرم و شاهد
نمودار 6: ذخيره رطوبتي قابل استفاده در بافت لومي در تيمار 8 گرم سوپرجاذب در هرکيلوگرم و شاهد
جمع‌بندي و نتايج:
پوشش چمن به علت داشتن سه ويژگي عمده در فضاي سبز هيچ جايگزين ديگري ندارد:
1- قدرت پاخوري
2-مقاومت به سربرداري مکرر
3-توليد اکسيژن و فضاي سبز زيبا و يکنواخت
طبق برآوردهاي به عمل‌آمده و نتايج تشتک تبخير در منطقه 12 تهران که جزء مناطق بحراني از نظر برداشت آب‌هاي تحت‌الارض مي‌باشد، هر متر مربع چمن در فصل گرم روزانه 14 تا 18 ليتر آب مصرف مي‌کند که تأمين آن بسيار دشوار است؛ اما با مصرف 100 گرم سوپرجاذب در هر متر مربع مي‌توان مصرف آب را تا 50 درصد کاهش داد وگام بزرگي در مصرف بهينه آب برداشت.
 
در جدول ذيل مقادير و نحوه مصرف سوپر جاذب ارائه شده است.
روش مصرف    مقدار مصرف    گياه يا مورد مصرف
سوپرجاذب را با خاک اطراف ريشه مخلوط و سپس چاله را با خاک پر کنيد.    100g-50    کاشت گياه نهال
در اطراف گياه 5-3حفره با عمق مناسب (محدوده ريشه) حفر کرده و سوپرجاذب را در آن بريزيد و پس از آبياري، حفره را با خاک پر کنيد.    150g-100    گياه کاشته‌شده درخت
ريشه قلمه يا نهال‌ها را در بشکه حاوي سوپرجاذب متورم فرو برده و بيرون آوريد. سوپرجاذب متورم به ريشه مي‌چسبد و رطوبت آن را براي مدت طولاني حفظ مي‌کند.    اكيلوگرم در 220 ليتر آب    انتقال نهال
روش1: شبيه مورد "گياه کاشته‌شده" مذکور در بالا روش2: قبل از کاشت، سوپرجاذب را با خاک گلدان مخلوط و در انتها آبياري کنيد.    4g-2 در هر كيلوگرم خاك    گلدان
روش1: سوپرجاذب را به صورت نواري در ته شيارها ريخته و روي آن را با خاک بپوشانيد و آبياري کنيد. روش2: سوپرجاذب را با دست يا کودپاش پخش کنيد و با ابزار مناسب (متناسب با عمق ريشه) در زير خاک قرار دهيد.    50-30 كيلوگرم در هر هکتار    زراعت
سوپرجاذب را در عمق10 سانتيمتري بستر کاشت چمن با کودپاش پخش کنيد، سپس روي آن را با خاک بپوشانيد و پس از غلتک زدن، بقيه مراحل کاشت را طبق معمول انجام دهيد.    100g-50در متر مربع    چمن
سوپر جاذب را به طور کامل با خاک کشت مخلوط و تا حالت اشباع کامل آبياري کنيد.    5/1 كيلوگرم
در متر مکعب    قارچ

  مقادير مصرف، برحسب نوع خاک، آب، گياه و اقليم منطقه، تا حدي متغيير است.
بر اساس تحقيقات انجام‌شده توسط Mehmet gecekusu (2004) در مورد قيمت بالاي سوپرجاذب‌ها و هزينه‌هاي صرف‌شده اصلاَ جاي نگراني نيست، زيرا مصرف اين مواد باعث کاهش بيش از 50 درصد مصرف آب شده و بنابراين هزينه‌ها پس از کمتر از يک سال همپوشاني مي‌کنند و از سال دوم پروژه از لحاظ اقتصادي سودآوري خوبي دارد. بنابراين برخلاف ظاهر پرهزينه پروژه، استفاده از اين مواد کاملاً مقرون به صرفه مي‌باشد. استفاده از سوپرجاذب در کاشت نشا و نهال نتايج عالي به دست مي‌دهد. اين هيدروژل‌ها تنش‌هاي رطوبتي را از بين برده و به سازگاري نباتات کاشته‌شده با محيط کمک مي‌كنند. با توجه به PH خنثي سوپرجاذب که بين6-7 مي‌باشد، اين پليمر اثر سوء بر خاک نداشته و هيچ‌گونه سميتي نيز ندارد. همچنين بعد از چهار تا هفت سال، بسته به نوع آن ،در خاک توسط ميکروارگانيسم‌ها به موادي همچون آب، دي اكسيد كربن و آمونيوم تجزيه مي‌شوند. سوپرجاذب‌ها علاوه بر نگهداري آب، به علت تغيير حجم مداوم (انبساط به هنگام تورم و انقباض به هنگام از دست دادن آب) ميزان هوا را در خاک افزايش مي‌دهند. مزاياي استفاده از پليمرهاي سوپرجاذب در کشاورزي و فضاي سبز شهري را مي‌توان به صورت زير خلاصه کرد:
  افزايش ظرفيت حفظ آب و مواد غذايي خاک براي مدت طولاني
 کاهش تعداد نوبت‌هاي آبياري تا حد50 درصد
  مصرف يکنواخت آب براي گياهان
 رشد سريع‌تر و مطلوب‌تر ريشه با ذخيره مواد غذايي
 کاهش شستشوي آب و مواد غذايي موجود در خاک
 کاهش هزينه‌هاي آبياري
 فراهم نمودن رطوبت پيوسته خاک
 بالا بردن ظرفيت تبادلي سوپرجاذب‌ها و تبادل کاتيوني در خاک
 به حداکثر رساندن پتانسيل توليد محصول
  رشد سريع‌تر و سالم‌تر گياهان، به‌خصوص در مناطق گرم و خشک (زيرا به عنوان يک مخزن آب و مواد غذايي در دسترس گياهان در هنگام نياز عمل مي‌کند).
 مصرف بهينه کودهاي شيميايي
 محافظت از ريشه‌هاي روي خاک در هنگام حمل و نقل و انبار کردن نهال‌ها
 هوادهي بهتر خاک
 امکان کشت در مناطق بياباني و سطوح شيب‌دار
 افزايش فعاليت و تکثير قارچ‌هاي مايکوريزا (با قرار گرفتن روي ريشه گياهان موجب افزايش جذب آب و املاحي نظير فسفر مي‌شود و آنها را در اختيار گياه قرار مي‌دهد).
 تقويت حالت تخلخل، تغذيه‌پذيري و ثبات ساختار کشت
منابع در دفتر مجله موجود است