تحقیق درباره آبیاری با آب مغناطیسی به عنوان روش جدیدی در افزایش بهره وری کشاورزی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

آبیاری با آب مغناطیسی به عنوان روش جدیدی در افزایش بهره وری کشاورزی

چکیده

هدف از این تحقیق، بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه کاربرد آب مغناطیسی در کشاورزی میباشد که به سه دسته کلی تاثیر آبیاری مغناطیسی در افزایش محصول در گیاهان مختلف، تاثیر در جذب مواد غذایی و تاثیر در رشد ریشه تقسیم می شود. هدف از این بررسی، پاسخگویی به بحث ها، سوالات و ابهامات در زمینه آب مغناطیسی نیست، بلکه یافتن دلایل احتمالی بروز ابهامات و نتایج غیر قابل انتظار و گاهی متناقض بدست آمده از این پدیده از طریق بررسی تحقیقات صورت گرفته می باشد. ابتدا مروری بر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه انجام داده، سپس سوالات مطرح شده در این زمینه و دلایل احتمالی بروز این سوالات، مورد بحث قرار میگیرد و در نهایت پیشنهاد انجام یک تحقیق سیستماتیک برای دستیابی به روند هدفمند در زمینه تاثیر آب مغناطیسی ارائه میشود.

کلید واژه : آبیاری با آب مغناطیسی، بهرهوری کشاورزی، ابهامات

مقدمه

خشکسالی و افزایش تقاضای آب، فشار زیادی به منابع آبی وارد میکند و با توجه به افزایش جمعیت کره زمین و نیاز به مواد غذایی، ضرورت بکارگیری روشهایی که بدون اعمال تنشهای آبی و شوری به گیاه، موجب تولید محصول بیشتر شوند را آشکار می سازد. مطابق با تحقیقات صورت گرفته یکی از روشهایی که کمیت و کیفیت محصول را بهبود میبخشد، آبیاری توسط آب مغناطیسی میباشد.

در زمینه تاثیر میدان مغناطیسی آب بر تولید محصول و بهرهوری آب، برخی تاثیرات مثبت آبیاری با آب مغناطیسی بر روی عملکرد گیاه در شرایط صحرایی گزارش شده است و برخی شرکتهای خدمات کشاورزی و آبیاری در این زمینه تجربیات صحرایی کسب کردهاند که کمتر به صورت یک گزارش علمی ثبت شده است.

یوتوات و لین (1990) افزایش بهرهوری آب را در محصولات زراعی در اثر مغناطیسی کردن آب را گزارش کردند. به نقل از بوگاتین و همکاران (1999)، با دادههای اخذ شده از روسیه، رومانی، بلغارستان، اسلواکی، اسپانیا و فلسطین اشغالی، آزمایشاتی برای روی 20 نوع بذر علوفه، سبزیجات و محصولات جالیزی در مساحتی معادل 100 کیلومتر مربع انجام گرفته است. در اثر کاربرد آبیاری مغناطیسی، افزایش قلیائیت خاک، افزایش فرم متحرک (قابل جذب) کودها، و افزایش در محصول و کوتاه شدن زمان رسیدن در این گیاهان مشاهده شده است. همچنین یک سری آزمایشات در ترکمنستان، ارمنستان، آذربایجان و ازبکستان بر روی مساحتی معادل 2 کیلومتر مربع انجام شد و نتایج این آزمایشات، افزایش شدت آبشویی نمک از پروفیل خاک قلیایی را در اثر آبیاری مغناطیسی نشان داد. مطابق با نتایج این تحقیقات، کاربرد آبیاری مغناطیسی در خاکهای با غلظت زیاد قلیا، تاثیرات بیشتری دارد. مطالعات تاثیرات آبیاری مغناطیسی بر روی رشد گیاه، توسعه و تولید محصول در گیاهان زراعی توسط محققان روسی بر روی 20 نوع بذر، علوفه، سبزیجات و محصولات جالیزی انجام گرفت و افزایش تولید محصول به میزان 15 درصد به همراه بهبود کیفیت محصول گزارش شد (به نقل از بوگاتین و همکاران (1999)).

برخی مطالعات نشان دادند که در اثر آبیاری مغناطیسی افزایش در تعداد گلها، زودرسی محصول و افزایش تعداد کل میوه در توت فرنگی و گوجه فرنگی مشاهده شده است (دانیلوو و همکاران 1994 و اسیتکن و توران 2004).

در سالهای اخیر نیز باسانت و همکاران (2009)، در استرالیا در گلخانه شیشهای با شرایط محیطی کنترل شده به مدت 9 ماه، تاثیرات آبیاری مغناطیسی(با شدت میدان 5/3-136 میلی تسلا) با آب شور را، بر روی تولید محصول و بهرهوری آب در گیاه کرفس، نخود فرنگی سفید و نخود فرنگی، مورد بررسی قرار دادند. مطابق با نتایج، در گیاه کرفس و نخود فرنگی سفید، افزایش محصول مشاهده کردند. تاثیرات معنیداری بر روی میزان محصول و بهرهوری آب در گیاه نخود فرنگی مشاهد نشد. بررسی خصوصیات خاک بعد از برداشت محصول نشان داد که آبیاری مغناطیسی موجب کاهش اسیدیته خاک شده و هدایت الکتریکی خاک و فسفر قابل دسترس برای گیاهان کرفس و نخود فرنگی سفید را افزایش داده است.

قادوس و هوزاین (2010) در مصر، آزمایشی در شرایط گلخانه در طول دو سال زراعی انجام دادند تا تاثیر آبیاری مغناطیسی را بر روی میزان رشد، کمیّت و کیفیت و ترکیبات شیمیایی در گیاه عدس مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان داد که آبیاری مغناطیسی پارامترهای مورد نظر را در مقایسه با آبیاری معمولی افزایش میدهد. بطور متوسط در طول دو فصل زراعی، در اثر آبیاری مغناطیسی، به ترتیب افزایش 75/21، 18/18، 05/15و 37/1 درصد در ارتفاع بوته، وزن تر و وزن خشک بوته و درصد آبِ گیاه مشاهده شد. همچنین از نظر کیفیت محصول نیز در برخی شاخصها مانند رنگدانه کل، فنول کل و ایندولِ کل افزایش مشاهده شد. همچنین در اثر آبیاری مغناطیسی، 7 باند پروتئینی جدید در گیاه تشکیل شد. و از دیگر نتایج بدست آمده، افزایش تعداد دانه، میزان کاه و میزان محصول بیولوژیکی هربوته نسبت به آبیاری با آب معمولی به ترتیب 98/24، 69/26 و 82/25 درصد می باشد.

همچنین هوزاین و قادوس (2010) آزمایش مشابهی را بر روی گندم انجام دادند، نتایج نشان داد که آبیاری مغناطیسی، برخی پارامترهای رشد، کمیّت و کیفیت و ترکیبات شیمیایی محصول را در مقایسه با آبیاری معمولی افزایش میدهد. در اثر آبیاری مغناطیسی، تعداد باندهای پروتئینی در گیاه افزایش یافت و افزایش تعداد دانه، میزان کاه و میزان محصول بیولوژیکی هربوته نسبت به آبیاری با آب معمولی به ترتیب 33/31 ، 56/24 و 24/28 درصد مشاهده گردید.

تحقیق مشابه دیگری توسط هوزاین و قادوس(2010)، با شرایط فوق الذکر بر روی کمیّت و کیفیت محصول گیاه نخود صورت گرفت، و نتایج نشان داد که آبیاری مغناطیسی تاثیرات معنی دار مثبتی را بر روی تمامی پارامترهای مورد مطالعه نظیر کاروتنوئید، رنگدانه کل، ایندولِ کل، میزان فنولِ کل و پروفیل پروتئین و میزان تولید محصول نشان داد. دراثر آبیاری مغناطیسی، درصد افزایش تعداد دانه، میزان کاه و میزان محصول بیولوژیکی نسبت به آبیاری با آب معمولی به ترتیب 64/39، 03/41 و 85/39 درصد بود.

اگرچه تحقیقات صورت گرفته برخی تاثیرات مثبت میدان مغناطیسی بر روی رشد گیاه را نشان می دهد اما هنوز مکانیزیم این تاثیرات به روشنی مشخص نیست (باسانت و همکاران 2009، هوزاین و قادوس 2010).

مواد و روش ها:

هدف از این بررسی، پاسخگویی به بحث ها، سوالات و ابهامات در زمینه آب مغناطیسی نیست، بلکه یافتن دلایل احتمالی بروز ابهامات و نتایج غیر قابل انتظار و گاهی متناقض بدست آمده از این پدیده از طریق بررسی تحقیقات صورت گرفته می باشد.

پس از مروری بر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، سوالات مطرح شده در این زمینه و دلایل احتمالی بروز این سوالات، مورد بحث قرار میگیرد و در نهایت پیشنهاد انجام یک تحقیق سیستماتیک برای دستیابی به روند هدفمند در زمینه تاثیر آب مغناطیسی ارائه میشود.

لازم به توضیح است که هدف از ارائه این مباحث، زیر سوال بردن نتایج تحقیقات صورت گرفته در این زمینه نمیباشد، بلکه تاکیدی بر دقت در تحلیلهای حاصل ازنتایج بدست آمده از این تحقیق میباشد که دلیل اصلی آن ناشناخته بودن سایر عوامل موثر احتمالی و عدم لحاظ آنها میباشد.

سوالاتی که در مورد تاثیر میدان مغناطیسی مطرح می شود:

چرا آبیاری مغناطیسی در برخی گیاهان تاثیرات مثبتی بر روی کمیت و کیفیت محصول می گذارد و در برخی دیگر تاثیری ندارد؟

میدان مغناطیسی چقدر بر هریک از عوامل خاک، آب و گیاه تاثیر می گذارد؟

آیا نتایج حاصل از آزمایشات در گلخانه، در مزرعه هم صادق خواهد بود؟

قبل از بررسی نتایج تحقیقات صورت گرفته تا کنون و سوالات مطرح شده در این زمینه، ذکر چند نکته ضروری است:

اگرچه میدان مغناطیسی بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی آب تاثیری نداشته است و از این جهت بحث های زیادی را درباره تاثیر میدان مغناطیسی مطرح کرده است(لاهورتازامورا و همکاران 2008) ، اما بر روی هدف نهایی در کشاورزی، به طورمثال میزان تولید محصول و بهرهوری آب تاثیر مثبت داشته است (بوگاتین و همکاران (1999)، باسمات (2009) و هوزاین و قادوس(2010)). بنابراین این احتمال هست که ابهامات در مورد تاثیر مغناطیس بر خواص فیزیکی و شیمیایی آب و نتایج غیرقابل انتظاری که گاهی در مورد تاثیر میدان مطرح میباشد، چندان در مبحث "آبیاری" مغناطیسی مطرح نباشد بلکه موضوع اصلی در تاثیر میدان مغناطیسی در کشاورزی، تنها به چگونگی مکانیزم جذب آب توسط انواع گیاهان و محیط خاک بستگی داشته باشد.

برخی تحقیقات صورت گرفته بر روی تاثیر میدان مغناطیسی که بر روی آب شور دریا صورت گرفته است (باسانت و همکاران 2009)، تاثیراث مثبت آب مغناطیسی شور با غلظت کلریدسدیم 500 و 1000 پی پی ام بر عملکرد محصول و راندمان تولید گیاهان کرفس و نخود برفی( را نشان داده است و برخی گزارش کردهاند که تاثیر میدان مغناطیسی در آب هایی با غلظت بیش از 50 میلیگرم بر لیتر و اسیدیته بزرگتر از 2/7، بیشتر میباشد (بوگاتین و همکاران 1999)، بنابراین تحقیقات بر روی منابع آب شور (مانند آب دریا) یا آبهای نامتعارف (نظیر آب فاضلاب) با توجه به ضرورت آن در سالهای آینده، گزینه های خوبی برای بررسی بر روی آبیاری مغناطیسی می باشد.

در زمینه تاثیر میدان مغناطیسی بر روی کاهش رسوبات کربنات کلسیم تحقیقات زیادی توسط صورت گرفته است (کویی و همکاران 2000، کوب و همکاران 2001، و پوهار و کنز، 2005، گابریلی و همکاران 2001، علیمی و همکاران 2009 ) که نتیجه آنها نشان دهنده تاثیر میدان مغناطیسی بر کاهش رسوب کربنات کلسیم میباشد. میتوان بر مبنای این تحقیقات صورت گرفته، توسط مدلهای ریاضی و نرم افزارها، قبل از انجام تحقیقات صحرایی، تاثیر غیرمستقیم کاهش رسوب کربنات کلسیم بر میزان تغییرات جذب املاح توسط گیاه و بر تغییرات رشد ریشه را در گیاهان مختلف مورد بررسی قرار داد. برای این منظور می توان از نرم افزارهایی که جذب املاح توسط گیاه و رشد ریشه را شبیه سازی میکنند، استفاده کرد.

با توجه به تاثیر عوامل احتمالی مختلف بر تاثیر میدان مغناطیسی، بهتر است تعداد تکرارهای آزمایشی از نظر آماری بهینه باشد.

معنیدار بودن اختلاف مقادیر مشاهده شده پس از اعمال میدان مغناطیسی و آزمایش کنترل (بدون اعمال میدان مغناطیسی) که در اکثر مقالات در زمینه تاثیر میدان مغناطیسی برابر با 5 درصد و 1 درصد در نظر گرفته شده است، قابل بررسی میباشد. برای تعیین α باید توان آزمون ها را برای رد فرض صفر مد نظر قرار داد و همچنین لازم است که بین توان آزمون و معنی داری، تعادل برقرار کرد. روشن است که در حالت ایده آل α برابر با صفر است و این مطلب بصورت شهودی نشان میدهد که برای نمونه های بزرگتر که انتظار داریم به حالت ایده آل نزدیک تر شوند، α باید کوچکتر از مقادیری باشد که فیشر در نظر میگرفت در حالیکه این مسئله در عمل نادیده گرفته میشود.

دلایل احتمالی بروز ابهامات و نتایج غیر قابل انتظار و گاهی متناقض بدست آمده:

یکی از ابهامات مورد بحث در سالهای اخیر،‌ مکانیزم تاثیر میدان مغناطیسی بر کاهش رسوب کربنات کلسیم می باشد. بر اساس تحقیقات صورت گرفته در دهههای قبل از 80، عقیده بر این بود که وجود ذرات کلوئیدی موجود در آب باعث کاهش رسوب کربنات کلسیم می شود(به نقل از ماگارد 1989) و دلیل اینکه برخی تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر آب مغناطیسی بر کاهش رسوب کربنات کلسیم، نتایج مثبت گزارش نکردهاند، استفاده از آب با ذرات غیرکلوئیدی (مانند آب مقطر) بوده است اما در برخی تحقیقات صورت گرفته امروزی لزوم وجود ذرات کلوئیدی مورد تردید قرار گرفته است و نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی نشان داده است که وجود ذرات کلوئیدی در کاهش رسوب کربنات کلسیم ضرورتی ندارد (علیمی و همکاران 2006).

با توجه به اینکه ممکن است، اختلاط فیزیکی بین لولههای جریان در سیالی که در معرض میدان قرار گرفته در میزان تاثیر میدان مغناطیسی اهمیت داشته باشد (لین 1991)، بهتر است در تحقیقات صورت گرفته، برای مشخصه جریان بجای سرعت جریان سیال، عدد رینولز مد نظر قرار گیرد. بر این اساس، نتایج تحقیقات صورت گرفته به دو دسته جریانهای خطی یا آشفته (بر مبنای عدد رینولز) تقسیم بندی شود و نتایج بدست آمده بر این اساس تحلیل گردد.

شرایط محیطی کنترل شده در گلخانه مانند دمای کنترل شده 15-20 درجه سانتی گراد (باسمات و همکاران 2009)، یا اسیدیته ثابت، میتواند به عنوان یک عامل محدود کننده و نکته قابل تامل در کاربردی بودن نتایج و بعضاً بروز نتایجی غیر قابل انتظار در تحقیقات در مزرعه محسوب شود. چرا که در شرایط واقعی در زراعت عملاً ممکن است ثابت نگه داشتن تمامی شرایط مانند درجه حرارت، اسیدیته و سایر شرایط محیطی امکان پذیر نباشد اگرچه این موضوع در صنعت به عنوان محدویت مطرح نبوده است.

ضرورت وجود برخی یون ها در آب، جهت داشتن تاثیر مورد انتظار از میدان مغناطیسی قابل بررسی میباشد (مگارت 1989).

نتایج و بحث:

در اکثر تحقیقات صورت گرفته نحوه مکانیزم مجهول بوده است. پیشنهاد میشود که در این زمینه یک تحقیق سیستماتیک به صورت زیر انجام شود: