کاربرد هیدروژل سوپر جاذب و میکروکپسول کند رهش بر بهبود کارایی مصرف آب و کود

امروزه کشت گلخانه های به علت تولید محصولات مرغوب و درآمد اقتصادی مطلوب مورد توجه قرار گرفته است. در عین حال وجود محدودیتهایی در دسترسی به منابع آب و همچنین کاهش هزینه های تولید مانند هزینه خریدکودهای شیمیایی، باعث شده تا محققین به دنبال یافتن روشهای کارآمد و اقتصادی برای افزایش راندمان مصرف آب و کود در گلخانه ها باشند. استفاده از پلیمرهای سوپرجاذب و کودهای کند رهش می تواند به عنوان راهکارهایی در این زمینه مطرح شود. استفاده از این مواد باعث کاهش هدررفت آب و کودها و کاهش مشکلات زیست محیطی وابسته به آن به خصوص آلودگی آب های زیرزمینی می شود. هیدروژل های سوپرجاذب با جذب آب و تا حدودی، املاح کودی و انقباض و انبساط متناوب باعث بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می شوند. در تحقیق حاضر اثر کاربرد پلیمر سوپرجاذب سوپرآب آ200 در چهار سطح (صفر، 4، 6 و 8 گرم پلیمر در کیلوگرم خاک) بر دو نوع بافت خاک (لوم رسی و شنی) و با سه رژیم آبیاری (100%، 75% و 50% نیاز آبی گیاه) به صورت یک طرح کاملاً تصادفی فاکتوریل با سه تکرار، بر روی میزان عملکرد، راندمان کاربرد آب وبرخی شاخص های رشد رویشی خیار گلخانه ای cucumis sativus) رقم gavrish (و نیز، ذخیره ازت، پتاسیم، آهن و روی در میوه آن، مورد بررسی قرار گرفت. به طور کلی، تیمارهای اعمال شده بر همه شاخص های اندازه گیری شده اثر معنی دار داشته اند. بیشترین عملکرد مربوط به تیمار دارای 4 گرم پلیمر در کیلوگرم خاک لومی و 100% آبیاری بود. بر اساس نتایج بدست آمده، بافت خاک بر عملکرد، راندمان کاربرد آب و اغلب شاخص های رشد، اثر معنی دار نداشت البته میانگین ها اغلب در خاک شنی بالاتر بود. تیمار آبیاری اثر معنی دار بر کلیه شاخص ها داشت و بالاترین میانگین مربوط به تیمار بدون تنش بود. در مورد راندمان کاربرد آب، تفاوت معنی دار بین حالت بدون تنش و 25% کم آبیاری دیده نشد. میانگین ها در تیمار 4 گرم هیدروژل در هر کیلوگرم خاک، نسبت به تیمار بدون هیدروژل و تیمارهای 6 و 8 گرم هیدروژل، به طور معنی دار بالاتر بود. همچنین کاهش آبیاری و افزایش هیدروژل باعث افزایش ذخیره ازت، آهن و روی شد. در مورد پتاسیم بیشترین جذب با آبیاری متوسط (75% نیاز آبی) وسطح 6 گرم پلیمر بود. در نهایت استفاده از 4 گرم هیدروژل در هر کیلوگرم خاک در یک بافت سبک و در شرایط بدون تنش یا تنش ملایم، جهت رسیدن به بهترین عملکرد و راندمان کاربرد و کیفیت محصول، توصیه می شود. همچنین در این تحقیق امکان ساخت یک نوع کود با قابلیت رهش آهسته عنصر ریزمغذی آهن مورد بررسی قرار گرفت. مکانسیم رهش به صورت انتشار کند عنصر ریزمغذی از یک توده ماتریکسی، تعریف گردید و بر این اساس سه پلیمر اتیل سلولز، گلیسرول مونو استئارات و کومپریتول 888 آتو، برای تشکیل شبکه ماتریکسی انتخاب گردید و با کاربرد آنها همراه با سایر مواد پرکننده (آویسل) و چسباننده (لاکتوز)، از روش اکستروژن- اسفرونایزیشن، گرانول های کودی (پلتها) ساخته شدند. برای تعیین میزان رهش با زمان، تست انحلال دینامیکی در آب مقطر، بر روی آنها انجام گرفت. نتایج نشان داد که پلت های ساخته شده با پلیمر کومپریتول 888 آتو، عملکرد بهتری نسبت به دو ماده دیگر دارد و در عین حال سعی گردید به وسیله روپوش دار کردن پلتها، رهش آنها باز هم کندتر گردد. به این ترتیب با غوطه ور کردن پلتها در محلول پلیمری ( پلیمر پلی وینیل استات در حلال تتراکلرید کربن) یک لایه نازک پلیمر بر روی آنها تشکیل شد. نتایج تست انحلال بسیار شایان توجه بود به این صورت که پس از 3 روز کمتر از 60% آهن موجود در پلت ها آزاد شد. نهایتاً دستیابی به فرمولاسیون ساخت یک نوع کود کند رهش که اغلب از اسرار شرکتهای خارجی تولیدکننده آنهاست، از یافته های ارزشمند تحقیق حاضر می باشد. در صورت تجاری شدن، این محصول می تواند نقش موثری در کاهش واردات این نوع کودها که مورد استفاده شهرک های گلخانه ای است، ایفاء نماید.