کاربرد آب مغناطیسی در کشاورزی

[spow 44197]

کاربرد آب مغناطیسی در کشاورزی

با وجود آن‌که آبیاری سطحی به‌عنوان روش غالب در جهان محسوب می‌گردد، ولی به لحاظ نیاز به ارتقاء کالائی مصرف آب و افزایش روزافزون هزینه تأمین آب و نیز محدودیت منابع در دسترس، تمایل دولت‌ها به‌ویژه کشورهای توسعه‌یافته برای کاربرد آبیاری تحت‌فشار را افزایش داده است.

 

کلیات

در حال حاضر آب شیرین به‌عنوان یک کاای اقتصادی، نقش اساسی را در تولیدات کشاورزی، صنعتی و تأمین نیازهای بهداشتی و شرب در سطح جهان ایفاء می‌کند. در کشور ما در بخش کشاورزی به‌عنوان محور توسعه، سرمایه‌گذاری‌های متنابهی به‌کار 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 بهره‌وری 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 می‌کند و با توجه به نیاز شدید بخش صنعت به آب و راهکارهای انتخاب شده توسعه صنعتی و در جهت اشتغال‌زائی ضروری است به هر وسیله ممکن راندمان آبیاری افزایش یابد.

با وجود آن‌که آبیاری سطحی به‌عنوان روش غالب در جهان محسوب می‌گردد، ولی به لحاظ نیاز به ارتقاء کالائی مصرف آب و افزایش روزافزون هزینه تأمین آب و نیز محدودیت منابع در دسترس، تمایل دولت‌ها به‌ویژه کشورهای توسعه‌یافته برای کاربرد آبیاری تحت‌فشار را افزایش داده است. به این منظور اجراء سیستم‌های آبیاری کم‌فشار با لوله زیرزمینی و سیستم آبیاری کم‌فشار با لوله زیزمینی و سیستم آبیاری تحت‌فشار (قطره‌ای و بارانی) امکان حصول راندمان توزیع آب در سطح مزرعه تا حدود ۹۵ درصد را در شرایط اجراء خوب فراهم می‌آورد؛ ولی به دلیل ناخالصی‌های موجود در آب نظیر املاح کربناته، بی‌کربناته و نیز کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز و ذرات معلق و بیولوژیک، لوله‌ها، نازل‌ها و طره چکان‌ها دچار رسوب و گرتگی شده و عمر مفیدشان به شدت کاهش می‌یابد.

در اینجا بی‌مناسبت ندیدیم به جهت پالایش آب آبیاری در کشاورزی پیرامون روش جدید پالایش الکترونیکی آب که جزء روش‌های فیزیکی تصفیه آب به‌شمار می‌رود توضیحاتی را متذکر شویم.

با مصرف آب پالایش شده محصول تا یک ماه زودرس شده و مصرف آب ۳۰٪ کاهش می‌یابد. با آبیاری مغناطیسی بدون اضافه کردن اسید، مواد شیمیائی و سمی به آب، حتی رسوبات بلی زایل شده و از تشکیل رسوب جدید پیشگیری می‌شود. همچنین به مرور خاک پوک و نرم شده و از ایجاد کلوخه ممانعت می‌شود و با فعال شدن املاح خاک مصرف کود نیز نصف خواهد شد.

آب آبیاری پاستوریزه شده از بیماری‌های گیاهی (قارچی،‌باکتریایی و ویروسی) پیشگیری کرد و سم کمتری نیاز خواهد بود. گیاه شاداب‌تر، سبزتر و سالم‌تر بوه و در مقابل پارازیت‌ها و آفات بهتر مقاومت خواهد کرد و با کاهش هزینه‌های تولید و افزایش عملکرد، سوددهی بیشتر می‌گردد.

[spow 44197]

● اثر مغناطیس بر روی آب

اثر مغناطیس روی آب به‌طور اتفاقی توسط دانشمندان روسی مشاهده شد. حرکت آب در داخل لوله‌ها باعث رسوب املاح روی جدار لوله‌ها گشته، ضمن کاهش سطح مقطع لوله‌ها و افزایش افت انرژی، عبور آب داخل لوله‌ها را مختل می‌کند. آنها دریافتند که آب مغناطیس شده جرم داخل لوله‌ها را پاک و از رسوب مجدد روی جدار لوله‌ها جلوگیری می‌کند.

بنابراین مشاهده شده که با اعمال انرژی مغناطیسی می‌توان آب ساده را به مایعی با اثرات شیمیائی خاص تبدیل کرد، به‌طوری که خواص فیزیکی آب مغناطیسی شده از جمله دما، وزن مخصوص، کشش سطحی، ویسکوزیته و قابلیت هدایت الکتریکی آن تغییر می‌یابد.

یکی از تغییراتی که در آب مغناطیسی ایجاد می‌شود نحوه آرایش بارهای الکتریکی مولکول‌های آب می‌باشد. از آنجا که به‌طور طبیعی بین نیروهای خالص مولکول‌های آب اختلاف کمی وجود دارد، مولکول‌های آب اختلاف کمی وجود دارد، مولکول‌های آب به‌صورت کاملاً ‌تصادفی قرار دارند. در آب‌های موجود و در دمای محیط، بیش از ۷۰ درصد مولکول‌های آب به‌صورت نامنظم قرار گرفته و بارهای مثبت و منفی آن‌ها در جایگاه طبیعی خود قرار ندارند. در صورتی‌که یک جسم دارای قدرت مغناطیسی با یکی از قطب‌هایش، مثلاً قطب جنوب ( دارای بار مثبت) به آب نزدیک شود، مولکول‌های آب با قطب منطفی به منبع مغناطیس نزدیک‌تر و مولکلو‌های با بار مثبت از آن دور می‌شوند.

این روند باعث می‌شود تا مولکول‌های آب (شامل کاتیون‌ها و آنیون‌ها) از حالت بی‌نظمی به‌صورت مرتب درآمده و نوع پیوند اکسیژن ـ هیدروژن از حالت مثلثی به شکل یک خط تغییر کند. در این شرایط هیدروژن‌های مثبت دارای نیروی بیشتری شده و در نهایت نیروی منفی خالص مولکول آب به نیروی مثبت خالص آب مغناطیسی تبدیل می‌شود، در نتیجه بار الکترونیکی مولکول‌های آب در این شرایط نسبت به آب معمولی متفاوت خواهد بود و ضمن تشکیل مولکول‌های کوچک‌تر از آب، باعث افزایش تعداد مولکول‌های آب در واحد حجم و همچنین افزایش قدرت حلالیت آب می‌گردد. اصطلاحاً مولکول آب معمولی چپ گرد بوده و به راست‌گرد مبدل می‌شود.

با یک مثال ساده می‌توان اثر مغناطیس در آب را شرح داد. همان‌طور 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 - ۳۰۰ - > ۰ در این شرایط با ایجاد میدان مغناطیسی با قطب مثبت آن و انرژی در حدود ۳۱۰+ میل ولت معادله بالا به‌صورت زیر نوشته خواهد شد.

Mv۱۰ + = (با ایجاد مغنایس) mv۳۱۰ +mv۳۰۰ = ۲۵H

Mv۹۰ = ۳۱۰+mv۴۰=Mg mv۴۰= mv۳۱۰ + mv۳۵۰- =c

بنابراین رابطه ۹۰ - > ۴۰ -

[spow 44197]

● 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.

بور 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.