کاربرد آب مغناطیسی در کشاورزی
با وجود آن که آبیاری سطحی به عنوان روش غالب در جهان محسوب می گردد، ولی به لحاظ نیاز به ارتقاء کالائی مصرف آب و افزایش روزافزون هزینه تأمین آب و نیز محدودیت منابع در دسترس، تمایل دولت ها به ویژه کشورهای توسعه یافته برای کاربرد آبیاری تحت فشار را افزایش داده است.
● کلیات
در حال حاضر آب شیرین به عنوان یک کاای اقتصادی، نقش اساسی را در تولیدات کشاورزی، صنعتی و تأمین نیازهای بهداشتی و شرب در سطح جهان ایفاء می کند. در کشور ما در بخش کشاورزی به عنوان محور توسعه، سرمایه گذاری های متنابهی به کار گرفته شده تا تمامی پتانسیل منابع آب قابل استحصال کشور در چرخه تولید وارد شود و لذا در این راستا مدیریت مؤثر عرضه و تقاضا و مصرف آب برای افزایش بهره وری از این منابع قابل دسترس نقش کلیدی خواهد داشت.
بخش کشاورزی به لحاظ راندمان نازل آبیاری به تنهائی حدود ۹۰ درصد آب قابل استحصال در کشور را مصرف می کند و با توجه به نیاز شدید بخش صنعت به آب و راهکارهای انتخاب شده توسعه صنعتی و در جهت اشتغال زائی ضروری است به هر وسیله ممکن راندمان آبیاری افزایش یابد.
با وجود آن که آبیاری سطحی به عنوان روش غالب در جهان محسوب می گردد، ولی به لحاظ نیاز به ارتقاء کالائی مصرف آب و افزایش روزافزون هزینه تأمین آب و نیز محدودیت منابع در دسترس، تمایل دولت ها به ویژه کشورهای توسعه یافته برای کاربرد آبیاری تحت فشار را افزایش داده است. به این منظور اجراء سیستم های آبیاری کم فشار با لوله زیرزمینی و سیستم آبیاری کم فشار با لوله زیزمینی و سیستم آبیاری تحت فشار (قطره ای و بارانی) امکان حصول راندمان توزیع آب در سطح مزرعه تا حدود ۹۵ درصد را در شرایط اجراء خوب فراهم می آورد؛ ولی به دلیل ناخالصی های موجود در آب نظیر املاح کربناته، بی کربناته و نیز کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز و ذرات معلق و بیولوژیک، لوله ها، نازل ها و طره چکان ها دچار رسوب و گرتگی شده و عمر مفیدشان به شدت کاهش می یابد.
در اینجا بی مناسبت ندیدیم به جهت پالایش آب آبیاری در کشاورزی پیرامون روش جدید پالایش الکترونیکی آب که جزء روش های فیزیکی تصفیه آب به شمار می رود توضیحاتی را متذکر شویم.
با مصرف آب پالایش شده محصول تا یک ماه زودرس شده و مصرف آب ۳۰٪ کاهش می یابد. با آبیاری مغناطیسی بدون اضافه کردن اسید، مواد شیمیائی و سمی به آب، حتی رسوبات بلی زایل شده و از تشکیل رسوب جدید پیشگیری می شود. همچنین به مرور خاک پوک و نرم شده و از ایجاد کلوخه ممانعت می شود و با فعال شدن املاح خاک مصرف کود نیز نصف خواهد شد.
آب آبیاری پاستوریزه شده از بیماری های گیاهی (قارچی، باکتریایی و ویروسی) پیشگیری کرد و سم کمتری نیاز خواهد بود. گیاه شاداب تر، سبزتر و سالم تر بوه و در مقابل پارازیت ها و آفات بهتر مقاومت خواهد کرد و با کاهش هزینه های تولید و افزایش عملکرد، سوددهی بیشتر می گردد.
● اثر مغناطیس بر روی آب
اثر مغناطیس روی آب به طور اتفاقی توسط دانشمندان روسی مشاهده شد. حرکت آب در داخل لوله ها باعث رسوب املاح روی جدار لوله ها گشته، ضمن کاهش سطح مقطع لوله ها و افزایش افت انرژی، عبور آب داخل لوله ها را مختل می کند. آنها دریافتند که آب مغناطیس شده جرم داخل لوله ها را پاک و از رسوب مجدد روی جدار لوله ها جلوگیری می کند.
بنابراین مشاهده شده که با اعمال انرژی مغناطیسی می توان آب ساده را به مایعی با اثرات شیمیائی خاص تبدیل کرد، به طوری که خواص فیزیکی آب مغناطیسی شده از جمله دما، وزن مخصوص، کشش سطحی، ویسکوزیته و قابلیت هدایت الکتریکی آن تغییر می یابد.
یکی از تغییراتی که در آب مغناطیسی ایجاد می شود نحوه آرایش بارهای الکتریکی مولکول های آب می باشد. از آنجا که به طور طبیعی بین نیروهای خالص مولکول های آب اختلاف کمی وجود دارد، مولکول های آب اختلاف کمی وجود دارد، مولکول های آب به صورت کاملاً تصادفی قرار دارند. در آب های موجود و در دمای محیط، بیش از ۷۰ درصد مولکول های آب به صورت نامنظم قرار گرفته و بارهای مثبت و منفی آن ها در جایگاه طبیعی خود قرار ندارند. در صورتی که یک جسم دارای قدرت مغناطیسی با یکی از قطب هایش، مثلاً قطب جنوب ( دارای بار مثبت) به آب نزدیک شود، مولکول های آب با قطب منطفی به منبع مغناطیس نزدیک تر و مولکلو های با بار مثبت از آن دور می شوند.
این روند باعث می شود تا مولکول های آب (شامل کاتیون ها و آنیون ها) از حالت بی نظمی به صورت مرتب درآمده و نوع پیوند اکسیژن ـ هیدروژن از حالت مثلثی به شکل یک خط تغییر کند. در این شرایط هیدروژن های مثبت دارای نیروی بیشتری شده و در نهایت نیروی منفی خالص مولکول آب به نیروی مثبت خالص آب مغناطیسی تبدیل می شود، در نتیجه بار الکترونیکی مولکول های آب در این شرایط نسبت به آب معمولی متفاوت خواهد بود و ضمن تشکیل مولکول های کوچک تر از آب، باعث افزایش تعداد مولکول های آب در واحد حجم و همچنین افزایش قدرت حلالیت آب می گردد. اصطلاحاً مولکول آب معمولی چپ گرد بوده و به راست گرد مبدل می شود.
با یک مثال ساده می توان اثر مغناطیس در آب را شرح داد. همان طور که بیان شد آب معمولی دارای نیروی خالص منفی است. فرض کنیم این نیرو معادل ۳۰۰ میلی ولت (mv) باشد, در مقابل یک لوله آهنی از نظر الکتریکی خنثی (صفر میلی ولت) است و در اثر این اختلاف پتانسیل (۳۰۰> ۰)، آهن بر مواد معدنی در آب موثر واقع می شود و این عمل منجر به رسوب و جرم مواد در داخل لوله و یا حتی بر روی ذرات کلوئیدی خاک می گردد و اگر در این مثال کلسیم و منیزیم به ترتیب دارای پتانسیل خالص ۳۵۰ و ۴۰۰ میلی ولت باشند، در نتیجه می توان نوشت ۴۰۰ <۳۵۰ > ۳۰۰ > ۰ در این شرایط با ایجاد میدان مغناطیسی با قطب مثبت آن و انرژی در حدود ۳۱۰+ میل ولت معادله بالا به صورت زیر نوشته خواهد شد.
Mv۱۰ + = (با ایجاد مغنایس) mv۳۱۰ +mv۳۰۰ = ۲۵H
Mv۹۰ = ۳۱۰+mv۴۰=Mg mv۴۰= mv۳۱۰ + mv۳۵۰ =c
بنابراین رابطه ۹۰ > ۴۰ < ۰ < ۱۰ فرآیند تبدیل آب معمولی به آب مغناطیسی را نشان می دهد. در واقع آب مغناطیسی چیزی به آب اضافه یا کم نمی کند در حالت معمولی اگر ۱۰۰ گرم کلسیم وارد آب در یک لوله گردد، ۸۰ گرم کلسیم از آن خارج می شود، در صورتی که اگر از آبیاری مغناطیسی استفاده شود، همه ۱۰۰ گرم سانتیمتر متر مربع است، ولی با مغنایسی کردن آب، کشش سطحی به ۶۲ دین بر سانتی متر مربع مربع کاهش می یابد. کاهش کشش سطحی آب، قدرت حلالیت آن را افزایش داده و درجه سختی را کاهش می دهد و با کاهش سختی، اکسیژن محلول افزایش می یابد.
● تجربیاتی از کاربرد آب مغناطیسی در کشاورزی
به دلیل 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 نمی شوند. هنگام آبیاری گیاهان با آب معمولی مقدار کمی از عناصر غذائی در آب حل می شوند، در نتیجه به همین نسبت برای گیاهان قابل دسترس خواهند بود. زمانی که گیاه با آب سخت و بدون اثر مغناطیس آبیاری شود، لایه ای سفید و سخت از بی کربنات کلسیم و کربنات ها روی سطح خاک تشکیل می شود و تنها بخشی از بی کربنات های کلسیمی توسط آب شسته شده و در خاک نفوذ می کند و سپس روی ریشه گیاه نشست می کند.
در نتیجه گیاه مجبور است برای است برای ادامه زندگی خود ریشه های اضافی تولید کند که این روند رشد طبیعی گیاه را به خاطر صرف انرژی اضافی مختلف می کند. به دلیل افزایش مولکول های آب در واحد حجم بر اثر مغناطیسی شدن آب، بر حلالیت آن اضافه شده و در نتیجه توانایی آب برای جذب کاتیون ها و آنیون ها افزایش می یابد و مقدار بیشتری از نمک ها به ویژه بی کربنات ها توسط گیاه جذب می شوند. در این شرایط حرکت املاح به سمت لایه سطحی خاک و همچنین تجمع نمک ها در اطراف ریشه به دلیل خنثی شدن بار الکتریکی نمک ها کاهش می یابد. با افزایش جذب املاح معدنی، نمک های مفید و عناصر موجود در آب و خاک، می توان کود کمتری مصرف نمود. ضمن اینکه به دلیل کوچک تر شدن مولکول های آب و افزایش توانائی جذب آن توسط گیاه، کارایی مصرف آب نیز افزایش می یابد، 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 نمونه هائی از آن ها می پردازیم:
نتایج آزمایش های 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 جوانه زنی کوچه فرنگی، کدو و خیار نشان داد که در مدت ۳ روز ۹۶ درصد بذور جوانه زدند در حالی که در تیمارهای معمولی تنها ۷۳ درصد بذور در ۱۴ روز جوانه زدند.
بور مغناطیسی شده همراه با آب آبیاری مغناطیسی، جوانه زنی 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 جوانه زنی و سبز شدن بذور بعضی از گیاهان در شرایط خاک شور و قلیائی مورد بررسی قرار دادند و نتیجه گرفتند که گوجه فرنگی در شرایط آبیاری با آب مغناطیسی شده نسبت به مغناطیسی کردن بذر واکنش بهتری نشان می دهد. در تیمارهای مغناطیسی شده بذور گندم پس از ۶ روز ۱۰۰ درصد در حالی که در تمیار معمولی بعد از ۹ روز ۸۳ درصد جوانه زدند.
آزمایش مزرعه ای با آب شور حاوی کلسیمع منیزیمع سولفات و کلراید و سدیم نتایج رضایت بخشی 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 دام ها و طیور منجر به افزایش تولید شیر، افزایش چربی و پروتئین شیر و درصد مواد جامد آن می ود. ۱۰٪ افزایش در تولید شیر و ۷٪ افزایش در راندمان تغذیه در دامداری ها گزارش شده است.
با پالایش آب آبخوری طیور تلفات جوجه ها کاهش یافته درصد تولید گوشت لخت به وزن زنده افزایش یافته و بار میکروبی آب کاهش قابل توجه می یابد. اکسیژن محلول در استخرهای پرورش ماهی افزایش می یابد. کاربرد اصلی دیگر آن در تصفیه پالایش آب گلخانه ها و سیستم های هیدروپونیک می باشد.
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (بوک مارک ها)