بررسی تأثیر استفاده از پلیمر سوپرجاذب و صفحات جاذب‌الرطوبه پلانت بک بر میزان مصرف آب و رشد نهال تاغ به‌منظور تولید فضای سبز در مناطق بیابانی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

2 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 دانشیار، بخش تحقیقات بیابان، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4 استاد پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

5 کارشناس ارشد پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

با کاهش محدودیت منابع آبی و نیز کاهش نزولات جوی استفاده از راهکارهای مناسب در کاهش مصرف آب برای ایجاد پوشش گیاهی در عرصه‌های منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه قرار می‌گیرد. به‌این منظور در این تحقیق تأثیر بکارگیری برخی از مواد جاذب‌الرطوبه مثل پلیمر سوپرجاذب و نیز صفحات پلانت‌بک بر روی مصرف آب و رشد نهال تاغ (Haloxylon persicum) در ایستگاه تحقیقاتی کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان طی سال‌های 1394-1392 مورد مطالعه قرار گرفت. انجام آبیاری در این مطالعه بر اساس رسیدن مکش رطوبتی خاک به فشارهای 0/1، 0/5 و 0/15 بار انجام شد. مقدار مصرف آب در هر کدام از مکش‌های مذکور، رسیدن به ظرفیت زراعی همان خاک بود. علاوه بر تیمارهای فوق تیمار دیم نیز در نظر گرفته شد. قبل از کاشت نهال پلیمر سوپرجاذب در نسبت وزنی 6/0 درصد با خاک چاله‌های کاشت نهال مخلوط شدند. در تیمار صفحات پلانت‌بک، این صفحات پس از حفر چاله‌ها در ابعاد 50×60×60 سانتی‌متری در کف چاله‌ها کارگذاری و سپس خاکپوش گردیدند. به این‌صورت تیمارهای جاذب‌الرطوبه با احتساب شاهد (بدون هرگونه مواد‌ جاذب‌الرطوبه)، شامل تیمار پلیمر سوپر‌جاذب و صفحات پلانت‌بک بودند. اجرای پروژه‌ فوق از لحاظ آماری بصورت طرح یک بار خرد شده با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی بود که در آن مکش‌های رطوبتی خاک در کرت اصلی و تیمار مواد جاذب‌الرطوبه در کرت فرعی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تأثیر توأم مکش‌های رطوبتی و مواد جاذب‌الرطوبه نشان داد که میزان مصرف آب با طولانی‌تر شدن فواصل آبیاری برای رسیدن به مکش‌های بالاتر (منفی‌تر) سبب می‌شود که از مصرف آب ‌در این مکش‌ها کاسته گردد به‌طوری‌که در مکش رطوبتی خاک در وضعیت 0/5 بار مصرف آب در صفحات پلانت‌بک برای هر نهال در طول دوره رشد به 157 لیتر رسید که نسبت به خاک شاهد و خاک دارای پلیمر در همین مکش بطور میانگین از کاهش 24 درصدی برخوردار بود و حال آنکه در مکش 0/15 بار، مصرف آب در پلانت‌بک در مقایسه با متوسط شاهد و پلیمر به حدود 34 درصد رسید. همچنین از تأثیر توأم مکش‌های رطوبتی خاک و مواد جاذب‌الرطوبه بر رشد گیاه (ارتفاع و قطر یقه) نیز چنین نتیجه گردید که تأثیر پلانت‌بک بطور معنی‌داری در اکثر سطوح آبیاری بر رشد تاغ بیش از تیمار شاهد و پلیمر مؤثر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of superabsorbent polymer and Plantbac panels on water consumption and growth in Saxaul in order to create green space in desert regions

نویسندگان [English]

  • shahram schafiee 1
  • mohammad khosroshahi 2
  • Hassan Rouhipour 3
  • ali ashraf jafari 4
  • farhad khaksarian 5
  • leila kashi zenouzi 5
3 Associated Professor, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

Due to the limited water resources and low rainfall, finding proper solutions to reduce the water consumption for vegetation production in natural areas has received attention more than ever before. For this purpose, this research was aimed to investigate the effects of superabsorbent polymer and Plantbac panels on the efficient use of water on Saxaul (Haloxylon persicum) growth. The study was conducted in the Agricultural and Natural Resources Research Station in Semnan province, Iran. Irrigation in this study was performed according to the soil water suction, reaching to pressures of 1.0, 5.0, and 15.0 bars. The water consumption in each of the aforementioned suctions was to reach the field capacity of the same soil. In addition to the above treatments, rainfed treatment was also considered. Before planting the seedlings, the superabsorbent polymer was mixed with the soil of seedling pits at a weight ratio of 0.6%. The Plantbac panels were placed in the bottom of the pits at dimensions of 60×60×50 cm. Therefore, treatments consisted of superabsorbent polymer and Plantbac panels. The experiment was conducted as a split plot design based on randomized complete block, in which soil water suctions levels were considered as main plot and superabsorbent polymers as sub-plot. The results of the combined effect of both water suctions and superabsorbent polymer showed that the water consumption at these suctions was reduced by prolonging the irrigation intervals to reach higher suctions (more negative). At a soil water suction of 5.0 bars, the water consumption for each seedling was 157 liter, showing 33% decline as compared to the soil containing polymer at the same suction. However, at a suction of 15.0 bars, water consumption in the Plantback declined to 34%. Our results clearly showed that the Plantbac panels could significantly increase the Saxaul growth in different irrigation levels more than that recorded for the control and polymer treatments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Super absorbent polymer
  • Plantbac panel
  • soil water suction
  • waterconsumption
  • Saxaul seedling growth
- بانج شفیعی، ش.، رهبر، ا.، خاکساریان، ف. 1385. اثر نوعی پلیمر آبدوست بر ویژگی‌های رطوبتی خاک‌های شنی. تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 13 (2): صفحة 144-139

- برزوئی، ا. خزاعی، ح. ر. و شهریاری، ف.، 1385. اثر تنش خشکی پس از گرده افشانی بر ویژگی‌های فیزیولوژیک میزان آنتی‌اکسیدان‌های موجود در ارقام مختلف گندم تحت شرایط گلخانه‌ای. علوم و صنایع کشاورزی، 20(5): 65-75.

- پروانک بروجنی، ک.، 1388. افزایش کارآیی مصرف آب در خاک‌های رسی. اولین کنفرانس بین‌المللی مدیریت منابع آب، شاهرود، دانشگاه صنعتی شاهرود.

- رهبر، ا. 1366. اثر توأم برخی از ویژگی‌های فیزیک خاک، انبوهی و بارندگی روی رشد و سرسبزی جنس تاغ. انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، ایران، 72 ص.

- عابدی کوپایی، ج.، سهراب، ف.، 1384. برآورد ویژگی‌های هیدرولیکی خاک‌های مختلف بر اثر افزودن سوپرجاذب‌های مصنوعی و طبیعی با استفاده از مدل  .RETCسومین دوره آموزشی و سمینار تخصصی کاربرد کشاورزی هیدروژل‌های سوپرجاذب، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران.

- علیزاده، ا. 1387. رابطه آب و خاک و گیاه. انتشارات آستان قدس رضوی، مشهد، ایران

- ذبیحی، ف.، نیشابوری، م.ر.، دلالیان، م.ر. 1392. تأثیر پلی‌آکریل آمید، پومیس و کمپوست زباله شهری بر برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی یک خاک رسی شور‌ سدیمی. دانش آب و خاک، 23)3): 79-92

- قدیری، م.، شریفان، ح.، هزار‌جریبی، ا.، حسام، م.، عبدالحسینی، م. 1392. بررسی تأثیر سوپرجاذب استوکوزب در سه نوع بافت خاک سبک متوسط و نیمه‌سنگین. اولین همایش ملی چالش‌های منابع آب و کشاورزی، انجمن آبیاری و زهکشی ایران دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خوراسگان، اصفهان، 24 بهمن.

- Abedi Baghi, R., 2013. The Green Innovaition. Plantbacter International GmbH, Berlin, Germany.

-  Abedi Koupai, J., Eslamian, S. S. and Kazemi., J. A., 2008. Enhancing the available water content in unsaturated soil zone using hydrogel, to improve plant growth indices. Ecohydrology & Hydrobiology 8: 67-75.

-  Akelah, A., 2013. Functionalized Polymeric Materials in Agriculture and the Food Industry. Springer Verlag, 292p.

- Arnon, A. N., 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal, 23:112-121

- Bakass, M., Mokhlisse, A., Lallemant, M., 2002. Absorption and Desorption of Liquid   Water by a superabsorbent Polymer: Effect of Polymer in the Drying of the Soil and the uality of Certain Plants. Journal of Applied Polymer Sciences, 83: 234-243

-Banedjschafie, Sh., Rahabar, E. and Khaksarian, F., 2009. The effect of polymer composition with desert sand on Panicum antidotale growth. Iranian Journal of Range and Desert Research., 16(3):305-316.

- Banedjschafie, S. and Herzog, H., 2006. Wirkungen eines polymeren Bodenverbesserers auf die Ertragsbildung von Hirse unter ariden Bedingungen. Journal Agricult. Rural Development in the Tropics and Subtropics 107: 55-66

- Ben-Hur, M., 2014. Preventing runoff and soil erosion by using synthetic polymers under sprinkler irrigation and rainfall conditions. Israel Agriculture, http://www.israelagri.com

- Dadkhah, N., Ebadi, A., Parmoon, Gh., Gholipoori, A. and Jahanbakhsh, S., 2013. Effect of spraying zinc on photosynthetic pigments and grain yield of chickpea under level different irrigation. Dryland Agriculctural Research in Iran, 2(2): 141-160.

- Hüttermann. A., Zommorodi. M. and Reise. K., 1999. Addition of hydrogels to soil for prolonging the survival of Pinus halepensis seedlings subjected to drought. Soil and Tillage Research, 50: 295-304

- Hüttermann, A., Reise, K., Zomorrodi, M. and Wang, S., 1997. The use of hydrogels for afforestation of difficult stands: water and salt stress. 167 – 177. In: Zhou, H., Weisgerber, H. (Eds.): Afforestation in semi-arid regions Datong/Jinshatan, China

- Rad, M. H., Mirhoseini, S. R. and Meshkat, M. A., 2008. Effect of water stress on some physiological characteristics of Haloxylon aphyllum. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 16(1): 75-93.

- Rowell, D. L., 1994. Bodenkunde. Untersuchun-gsmethoden und ihre Anwendungen. Springer- Verlag Berlin, 180p

- Schmidhalter, U., 2015. Schriftliche Mitteilung. T.Uni. of Munich, Department of Plant Nutrition

- Sivapalan, S., 2006. Benefits of treating a sandy soil with a crosslinked-type polyacrylamide. Australian Journal of Experim. Agriculture, 46: 579–584

- Volkmar, K. M. and Chang, C., 1995. Influence of hydrophilic gel polymers on water relations and growth and yield of barley and canola.Can. Journal of Plant Science., 75: 605–611. 20 (5): 65-75

- Wu, S. F., Wu, P. T., Feng, H. and Bu, C. F., 2010. Influence of amendments on soil structure and soil loss under simulated rainfall China’s loess plateau. African Journal of Biotech, 9: 6116-6121.