در حال حاضر آب شیرین به عنوان یک کالای اقتصادی، نقش اساسی را در تولیدات کشاورزی، صنعتی، تامین نیازهای بهداشتی و شرب در سطح جهان ایفا مینماید.
در کشور ما در بخش کشاورزی به عنوان محور توسعه، سرمایه گذاریهای متنابهی به کار گرفته شده است تا تمامی پتانسیل، منابع اب قابل استعصال کشور در چرخه تولید وارد شود و لذا در این راستا مدیریت موثر عرضه و تقاضا و مصرف آب برای افزایش بهرهوری از منابع آب قابل دسترس نقش کلیدی خواهد داشت.
بخش کشاورزی به لحاظ راندمان نازل آبیاری به تنهایی حدود ۹۰ درصد آب قابل استحصال در کشور را مصرف مینماید و با توجه به نیاز شدید بخش صنعت به ان و راهکارهای انتخاب شده توسعه صنعتی و در جهت اشتغال زایی ضروری است به هر وسیله ممکن راندمان آبیاری افزایش یابد با وجود آنکه آبیاری سطحی به عنوان روش غالب در جهان محسوب میگردد ولی به لحاظ نیاز به ارتقا کارایی مصرف اب و افزایش روز افزون هزینه تامین آب و نیز محدودیت منابع اب در دسترس، تمایل دولتها به ویژه کشورهای توسعه یافته برای کاربرد آبیاری تحت فشار را افزایش داده است به این منظور اجرای سیستم آبیاری کم فشار با لوله زیر زمینی و با سیستم ابیاری تحت فشار(قطرهای و بارانی) امکان حصول راندمان توزیع آب در سطح مزرعه تا حدود ۹۵ درصد را در شرایط اجرایی خوب فراهم میآورد.
ولی به دلیل ناخالصیهای موجود در آب نظیر املاح، کربناته، بیکربناته و نیز کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز و ذرات معلق بیولوژیک، لولهها، نازلها، قطره چکانها دچار انسداد و گرفتگی شده و عمر مفیدشان به شدت کاهش مییابد و در این مقاله جهت پالایش آب آبیاری در کشاورزی روش جدید پالایش الکترونیکی آب که جزء روشهای فیزیکی تصفیه آب به شمار میرود معرفی میشود با مصرف آب پالایش شده محصول تا یک ماه زودرس شده و مصرف اب ۳۰ درصد کاهش مییابد. با آبیاری مغناطیسی بدون اضافه کردن اسید مواد شیمیایی و سمی به آب حتی رسوبات قبلی زایل شده و از تشکیل رسوب جدید پیشگیری میشود.
به مرور خاک پوک و نرم شده و از ایجاد کلوخه ممانعت میشود. با فعال شدن املاح خاک مصرف کود نیز کاهش مییابد.
آب آبیاری پاستوریزه شده و از بیماریهای گیاهی (قارچی، باکتریایی و ویروسی) پیشگیری شده و سم کمتری نیاز خواهد داشت. گیاه شادابتر، سبزتر و سالمتری بوده و در مقابل پارازیتها و افات بهتر مقاومت خواهد کرد و با کاهش هزینههای تولید و افزایش عملکرد، سود دهی بیشتر میگردد.
اهمیت استفاده از سیستمهای آبیاری مغناطیسی
با توجه به سختی بالای آب آبیاری و محتوای بالای املاح بیکربنات کلسیم و کربنات در اکثر مناطق کم آب کشور که نیاز به استفاده از سیستم آبیاری تحت فشار در ان مناطق بیشتر احساس میشود در اثر آبیاری بیرویه نمکهای موجود در خاک و آب در اثر پدیده موئنگی در سطح خاک جمع شده و معضل شورهزایی و سفت شدن خاک احتناب ناپذیر خواهد بود.برای مقابله با این وضعیت تنها راه حل تاکنون ضریب آبشویی اضافی و در نهایت پژمردگی و کاهش میزان رشد گیاه و پیری زودرس میشود از طرفی وجود نمکهای محلول در آب به ویژه کربناتها، بیکربناتها در سیستم آبیاری تحت فشار خصوصا قطرهچکانها و وارد آمدن خسارت سنگین به کشاورزان شده است که ناکارآمدی سیستمهای آبیاری تحت فشار را در نقاطی با کیفیت آب پایین نشان میدهد و اثرات بسیار منفی در جذب کشاورزان به سیستمهای آبیاری تحت فشار داشته است.
معرفی سیستم آبیاری مغناطیسی:
اصلاح اب آبیاری و سختیگیری از آن به چند روش صورت میگیرد که هر روش مزایا و معایب خاص خود را دارد:
الف: روش مغناطیسی ب: روش الکترو مغناطیسی ج: روش اولتراسونیک
در نتیجه کاربرد هر یک از این روشها با اصلاح آب و با صطلاح با تصفیه فیزیکی آب آبیاری مشخصههای فیزیکی آب از قبیل نقطه جوش، نقطه انجماد، لزوجیت، وزن مخصوص آب کشش سطحی (خاصیت اسمزی)، هدایت حرارتی، گرمای ویژه و گرمای نهان تبخیر تغییر میکند.
در کاربرد کشاورزی با کاهش کشش سطحی و افزایش میزان حلالیت آب و نیز تغییر فشار اسمزی، بر ظرفیت نگهداری آب در خاک افزوده شده و ذرات آب مغناطیسی شده، سریعا در خاک فرو میروند و ده درصد از میزان تبخیر آب کاسته میشود و به ذرات میکروبی رس چسبیده و از فرار اب به اعماق خاک جلوگیری میشود. به دلیل کوچک شدن مولکولهای اب بر قابلیت جذب توسط گیاه افزوده شده و میزان مصرف آب را میتوان بدون هیچ تنشی ۳۰ درصد کاهش داد زیرا زمان آبیاری را با افزایش خاصیت خیس کنندگی یا ترشوندگی میتوان کاهش داد.
آب مغناطیسی به مثابه پلی، بین ذرات کلوئیدی رس و ذرات الی عمل نموده و به تشکیل خاکدانه کمک میکند در نتیجه با دادن کودهای آلی، خاک زراعی پوک شده و خاک کلوخه نشده و دیسک کمتری نیاز خواهد داشت با اعمال میدان مغناطیسی به آب آبیاری، علاوه بر خنثی شدن سختی آب، با اعمال نیرو به مولکولهای آب موجب افزایش تعداد مولکولهای اب در واحد حجم شده و آب آبیاری با حل کردن فسفاتهای تثبیت شده و سیلیکاتها و ذرات کلوئیدی و ریز مغذیها، موجب فعال شدن نمکهای خاک و افزایش جذب آنها توسط گیاه(کاهش خاصیت اسمزی) و افزایش محصول خواهد شد. همچنین از نیاز مصرفی کودها کاسته شده و به همین دلیل از شوری بیشتر خاکها کاسته میشود و نیاز به آبشویی به مرور زمات کمتر میگردد.
آفات گیاهی نظیر ویروسها، باکتریها و قارچها در حد میکرون و دارای بار منفی میباشد این ریز جانداران جهت ادامه بقا به کاتیونها نظیر K^+ ، 〖Fe〗^(+۲) ، 〖Ca〗^(+۲) ، 〖Mg〗^(+۲) ، 〖Zn〗^(+۲) و …. بصورت یون وابسته بوده و به علت بار مخالف به این مکان کاتیونها جذب شده، تغذیه و رشد و نمو مینمایند با اصلاح آب آبیاری ۸۰ درصد کاتیونها خنثی شده و از محاسن عمد تصفیه فیزیکی اب، کاهش چشمگیر بیماریهای گیاهی است بعبارتی تعداد سمپاشیها و میزان سم مصرفی در هر وعده را می توان کاهش داد و در هزینه تولید صرفهجویی نمود.
روش استفاده از سیستم آبیاری مغناطیسی در سیستم آبیاری:
در روش ابیاری سنتی در محل دهانه خروجی چاه و یا دیگر منابع تامین آب، دستگاه تصفیه فیزیکی و ضد عفونی کننده آب براحتی قابل نصب میباشند با عبور آب از فیلد مغناطیسی، تغییرات مورد نظر در اب ایجاد شده و مدت ماندگاری اثر بین ۸ الی ۴۸ ساعت خواهد بود.
در روش آبیاری تحت فشار بعد از پمپ و فیلتر توری و تانک کود و دستگاههای فوق نصب میشوند راندمان آبیاری قطرهای به این ترتیب از ۸۵ درصد به ۹۸ درصد ارتقاء مییابد.
انواع کاربردها در بخش کشاورزی
در آبخوری دامداریها و مرغداریها
در گلخانه ها و نهالخانه ها
در سیستمهای آبیاری تحت فشار
در مزارع و باغات
در استخرهای پرورش ماهی
مزایای استفاده از آبیاری مغناطیسی:
محصول ۱۰ الی ۲۵ روز زودرس می شود.
میزان تولید بسته به نوع گیاه از ۱۵ الی ۱۰۰ درصد افزایش مییابد.
میزان بیماریهای گیاهی کاهش مییابد.
میزان اب مصرفی ۳۰ درصد کاهش مییابد.
مصرف کود ۵۰ درصد کاهش مییابد.
از آب لبشور نیز میتوان جهت آبیاری استفاده نمود.
رشد رویشی و نیز سرعت جوانهزنی افزایش چشمگیری دارد.
طعم و مزه و کیفیت محصول بهبود مییابد.
سال آوری در باغات منتفی میشود.
لکههای کلسیمی زایل شده و زا شوره زائی پیشگیری میشود.
برای شیرین کردن زمینهای شور آب بسیار کمتری نیاز خواهد بود.
از طریق ابیاری مغناطیسی گیاهان سالمتر و شادابتری پرورش یافته و رنگ برگها سبز تیره شده که نشانه جذب کامل کلسیم، منیزیم و آهن و رفع کلروز و زرد برگی خواهد بود.
تجربیاتی از کاربرد آب مغناطیسی در کشاورزی
بهدلیل تغییرات فیزیک و شیمیایی آب آبیاری ، کاربرد آب مغناطیسی تحت آبیاری اهمیت زیادی دارد. گیاهان برای رشد مطلوب نیاز به جذب موادغذائی از خاک در فرآیند فتوستز دارند عمده مواد غذائی موجود در خاک توسط گیاهان استفاده نمیشوند . هنگام آبیاری گیاهان با آب معمولی مقدار کمی از عناصر غذائی در آب حل میشوند ، در نتیجه به همین نسبت برای گیاهان قابل دسترس خواهند بود . زمانیکه گیاه با آب سخت و بدون اثر مغناطیس آبیاری شود ، لایهای سفید و سخت از بیکربنات کلسیم و کربناتها روی سطح خاک تشکیل میشود و تنها بخشی از بیکربناتهای کلسیمی توسط آب شسته شده و در خاک نفوذ میکند و سپس روی ریشه گیاه نشست میکند.
در نتیجه گیاه مجبور است برای است برای ادامه زندگی خود ریشههای اضافی تولید کند که این روند رشد طبیعی گیاه را به خاطر صرف انرژی اضافی مختلف میکند . بهدلیل افزایش مولکولهای آب در واحد حجم بر اثر مغناطیسی شدن آب ، بر حلالیت آن اضافه شده و در نتیجه توانایی آب برای جذب کاتیونها و آنیونها افزایش مییابد و مقدار بیشتری از نمکها بهویژه بیکربناتها توسط گیاه جذب میشوند . در این شرایط حرکت املاح به سمت لایه سطحی خاک و همچنین تجمع نمکها در اطراف ریشه به دلیل خنثی شدن بار الکتریکی نمکها کاهش مییابد . با افزایش جذب املاح معدنی ، نمکهای مفید و عناصر موجود در آب و خاک ، میتوان کود کمتری مصرف نمود . ضمن اینکه بهدلیل کوچکتر شدن مولکولهای آب و افزایش توانائی جذب آن توسط گیاه ، کارایی مصرف آب نیز افزایش مییابد ، در اثر آبیاری با آب مغناطیسی به دلیل نفوذ بیشتر آن در خاک ، میزان تبخیر از سطح خاک نسبت به آبیاری با آب معمولی کمتر خواهد بود.
گزارشات متعددی در خصوص کاربرد آب مغناطیسی در کشاورزی وجود دارد . در این قسمت به بیان نمونههائی از آنها میپردازیم:
نتایج آزمایشهای آبیاری با آب مغناطیسی در اورگان آمریکا بر روی مزارع یونجه نشان داد که عملکرد یونجه ۶۵ درصد افزایش و مصرف آب و هزینه پمپاژ تا ۴۲ درصد کاهش یافتند، مطالعه کنترل شده اثر آبیاری مغناطیسی بر روی درصد جوانهزنی کوچهفرنگی ، کدو و خیار نشان داد که در مدت ۳ روز ۹۶ درصد بذور جوانه زدند در حالیکه در تیمارهای معمولی تنها ۷۳ درصد بذور در ۱۴ روز جوانه زدند.
بذور مغناطیسی شده همراه با آب آبیاری مغناطیسی، جوانهزنی را در گندم ۲۰ درصد ، گوجه فرنگی ۶۵ درصد و فلفل و خیار را تا ۱۰۰ درصد افزایش داد، در مصر آبیاری با آب مغناطیسی شده عملکرد گندم را از ۷/۱۲ تا ۳۴ درصد (بسته به تاریخ کاشت) کنجد و ذرت را تا ۲۴ درصد افزایش داد.
هیلل را بر روی میزان جوانهزنی و سبز شدن بذور بعضی از گیاهان در شرایط خاک شور و قلیائی مورد بررسی قرار دادند و نتیجه گرفتند که گوجهفرنگی در شرایط آبیاری با آب مغناطیسی شده نسبت به مغناطیسی کردن بذر واکنش بهتری نشان میدهد . در تیمارهای مغناطیسی شده بذور گندم پس از ۶ روز ۱۰۰ درصد در حالیکه در تمیار معمولی بعد از ۹ روز ۸۳ درصد جوانه زدند.
آزمایش مزرعهای با آب شور حاوی کلسیمع منیزیمع سولفات و کلراید و سدیم نتایج رضایتبخشی داده است . برای مثال برداشت سورگوم ۴۵ درصد و ذرت ۳۰ درصد نسبت به شاهد که آب غیر شور و غیرمغناطیسی دریافت کردند، بیشتر بود.
کاربونل و همکاران در دو خاک رسی و شنی میزان تبخیر از خاک را تحت شرایط آبیاری، آب مغناطیسی و آب معمولی مورد مقایسه قرار دادند.
نتایج نشان داد که در هر دو نوع خاک بیشترین اختلاف تبخیر از خاک بین دو تیمار آب معمولی و آب مغناطیسی به هنگام استفاده از آب شور مشاهده گردید . در پنجمین روز پس از آبیاری، در خاک رسی آبیاری شده با آب مقطر، آب شهر و آب شور مغناطیسی ۴۶٪ مول از محلول سدیم کلراید میزان تبخیر از خاک به ترتیب در حدود ۱/۴ ، ۶/۴ و ۲/۱۰ درصد کمتر از تیمار شاهد بود در باغات نیز کمیت و کیفیت محصول لیمو متأثر از آبیاری مغناطیسی دارای عملکرد بیشتر و از نظر تجارتی کیفیت بالاتری (رنگ ، طعم، و میزان شکر) داشتند.
کاربردهای دیگر در آب آبخوری دامها و طیور منجر به افزایش تولید شیر، افزایش چربی و پروتئین شیر و درصد مواد جامد آن میود . ۱۰٪ افزایش در تولید شیر و ۷٪ افزایش در راندمان تغذیه در دامداریها گزارش شده است.
با پالایش آب آبخوری طیور تلفات جوجهها کاهش یافته درصد تولید گوشت لخت به وزن زنده افزایش یافته و بار میکروبی آب کاهش قابل توجه مییابد . اکسیژن محلول در استخرهای پرورش ماهی افزایش مییابد . کاربرد اصلی دیگر آن در تصفیه پالایش آب گلخانهها و سیستمهای هیدروپونیک میباشد.
SOURCE:http:shimi.blogfa