حيات به غذا وابسته است، غذا به کشاورزي، کشاورزي به آب. با توجه به خشکسالي هاي اخير، رشد جمعيت و کمبود آب توجه به استفاده بهينه از منابع آب و صرفه جويي در مصرف آب کشاورزي بر تمام مديران و کارشناسان کشاورزي کشور نمايان گرديده است.

آب مهمترين عامل در توليد محصولات کشاورزي و تامين مواد غذايي است. از بين رفتن پوشش گياهي بر اثر کمبود آب باعث بروز تغييرات آب و هوايي در کره زمين و گرم شدن هوا مي گردد در اين شرايط هر اقدامي در راستاي صرفه جويي در مصرف آب و جلوگيري از هدر رفتن و آلودگي آن اهميت حياتي دارد.

کشور ما ايران سرزميني کم آب و خشک است از ميزان کل آب مصرفي بيش از 9 درصد آن در بخش کشاورزي مصرف مي شود که 65 درصد اين مقدار به شيوه هاي غلط آبياري هدر مي رود که بخشي از آن کودهاي شيميايي محلول را شسته و ضمن بردن آنها به عمق باعث آلودگي مقادير ناچيز آبهاي زيرزميني مي شود.

از جمله راهکارهاي مديريتي که مي توان در جهت استفاده بهينه از منابع آبي موجود مورد استفاده قرار بگيرد، کاربرد مواد جاذب الرطوبت از جمله پليمرهاي آبدوست مي باشد که اين مواد علاوه بر قابليت جذب آب، اصلاح کننده خاک نيز هستند.

امروزه در اکثر نقاط ايران باغداران و کشاورزان با کمبود آب آبياري و هزينه هاي بالاي آبياري مواجه هستند که در نهايت موجب بالا رفتن قيمت محصولات وکاهش عرضه و بر هم خوردن تناسب بين عرضه و تقاضا مي شود. همچنين نبودن خاک مناسب در بيشتر زمين هاي زراعي و باغها باعث پايين آوردن کيفيت محصول مي شود. وجود اين مشکلات در کشاورزي، محققان و کارشناسان را بر اين داشت تا محصول جديد با قابليتهاي فراوان توليد و در اختيار کشاورزي قرار دهند.

ساختار سوپرجاذب

سوپرجاذب (Super Absorbent Polymer) که به اختصار SAP هم ناميده مي شود، پليمري آبدوست است که با شبکه سه بعدي که قابليت جذب و نگهداري متمايز زياد آب و محلولهاي آبي را دارد حتي اگر تحت فشار باشد. به طور کلي سوپرجاذب ماده اي خشک و به طور معمول شکر مانند با توانايي جذب آب و برخي مواد محلول به ميزان چندين برابر وزن خود مي باشد.

سوپرجاذب داراي 4 مش (دانه بندي) مختلف مي باشد که بر اساس توصيه کارشناسان بر حسب شرايط مختلف از قبيل نوع کشت، بافت خاک، شرايط اقليمي و…. در اختيار کشاورزان و باغداران قرار مي گيرد.

ساختار اين مواد به گونه اي است که مي توانند در شرايط يوني، فشار، ميکرو ارگانيسم هاي خاک، چندين سال مانند يک مخزن، آب و مواد محلول را جذب، نگهداري و بر حسب نياز ريشه (بر اثر اختلاف فشار اسمزي) در اختيار گياه قرار دهند.

سوپرجاذب هرگز به مواد اوليه خود بر نمي گردد و واکنش هاي اين پليمر به طور کامل غير سمي است. اين پليمرها موادي آلي اند که در شرايط يوني و ميکروبي خاک به آرامي تجزيه مي شوند و سرانجام به آب، دي اکسيدکربن، ترکيبات نيتروژن دار غيرسمي از جمله آمونياک تبديل و به ماده آلي خاک اضافه مي شوند.

اين پليمرها خنثي و بي اثرند که مصرف آنها در کشاورزي و محيط زيست خطري در پي ندارد و ايمني استفاده از آنها در خاک به وسيله وزارت کشاورزي ايالات متحده آمريکا، فرانسه و آلمان تاييد شده است. سوپرجاذب، نوع کشاورزي اين پليمرهاست که استحکام ژل حاصل از آن بيشتر بوده و چندين سال در خاک دوام مي آورد.

نحوه عملکرد

سوپرجاذب عمل جذب و حفظ آب و انتقال آن را به ريشه بارها و بارها تکرار مي کند.سرعت جذب با اندازه ذرات سوپرجاذب نسبت عکس و با دماي محيط تورم نسبت مستقيم دارد. اگرچه نمونه هاي با ذرات درشت تر همواره سرعت جذب کمتري دارند اما ظرفيت جذب نهايي آنها هنگام تحت فشار بودن بيشتر از نمونه هاي ريز است، پس اندازه ذرات را درشت در نظر مي گيرند تا تحت فشار خاک ظرفيت جذب بيشتري داشته باشند.

از دست دادن آب سوپرجاذب فقط تحت شرايط مورد اشاره ذيل صورت مي گيرد:

1. براثر اختلاف فشار اسمزي: همين پديده باعث مي شود تا ريشه بتواند آب و محلولهاي موجود را به بهترين نحو از سوپرجاذب دريافت کند.

2. تبخير: با توجه به اين که سوپرجاذب در عمق حداقل 10 تا 50 سانتي متري زير خاک به کار مي رود بنابراين آب ذخيره شده درون آن دچار تبخير نمي شود.

مزاياي استفاده از سوپرجاذب

1- بهينه سازي مصرف آب

2- تهويه بهينه خاک

3- اصلاح خاک و جلوگيري از فرسايش

4- افزايش قابل توجه کمي و کيفي محصول

5- افزايش تاثير کودها و آفت کشها

6- جذب حداقل رطوبت موجود در خاک

7- تحريک ريشه زايي در درختان

8- افزايش قوه ناميه بذر

9- امکان کشت در مناطق شيبدار و غير قابل کشت

10- کاهش شيب افت رطوبت خاک پس از آبياري اوليه

11- کاهش بسيار زياد تلفات نهالکاري

12- ارتقا صفات مطلوب چمن از جمله: افزايش شدت رنگ، کا هش ميزان پژمردگي، افزايش تراکم، افزايش پوشش دهي چمن

دوام و پايداري

توليدکنندگان اين محصول، دوام عملکرد سوپرجاذب را در خاک حدود 5-3 سال ذکر کرده اند که اين زمان به بافت خاک، شرايط اقليمي، دما، وزش باد و… بستگي دارد. پس از قرار گرفتن در خاک به علت تخريب شيميايي و ميکروبي ساليانه 15-10 درصد از کارايي اوليه سوپرجاذب افت مي کند.

نکته: سوپر جاذب نبايد در معرض آفتاب و روي سطح خاک قرار بگيرد زيرا بر اثر تخريب نوري و گسستگي سريع زنجيرهاي پليمري خواص جذبي خود را از دست مي د هد.

اصلاح خاک

انقباض و انبساط پي در پي سوپرجاذب بر اثر جذب و از دست دادن آب باعث مي شود تا تهويه خاک اطراف ريشه به خوبي انجام شده و اصطلاحاً خاک پوک شود که خود فوايد بسيار زيادي را به همراه دارد.

با توجه به اينکه خاکهاي سبک توانايي ذخيره و نگهداري رطوبت کمي را دارند و خاکهاي سنگين ميزان رطوبت بالايي را در خود نگهداري مي کنند اما رطوبت قابل استفاده گياه در حدفاصل بين ظرفيت زراعي (f.c) و نقطه پژمردگي دائم (p.w.p) نسبتاً کم مي باشد، با اضافه کردن سوپرجاذب به خاک علاوه بر اينکه ظرفيت نگهداري آب در خاکهاي سبک افزايش مي يابد، نفوذ پذيري آب نيز در خاکهاي سنگين اصلاح شده و از ميزان تبخير آب در خاک کاسته مي شود و در نهايت کارآيي مصرف آب آبياري افزايش يافته و در مصرف آب صرفه جويي قابل ملاحظه اي مي گردد. و همچنين از شويش و فرسايش خاک، اين ثروت بزرگ جلوگيري نمود.

منافع اقتصادي کاربرد سوپرجاذب

با استفاده از سوپرجاذب شيوه نويني از آبياري ارائه شده که با توجه به موارد فوق منافع اقتصادي آن بشرح ذيل مي باشد:

1. سوپرجاذب در مناطق خشک با ذخيره آب و در اختيار قرار دادن آن به طور تدريجي و در مناطق مرطوب مانند شمال کشور که دسترسي به آب شيرين با EC مطلوب هزينه بالايي دارد باعث کاهش دفعات آبياري شده و موجب کاهش هزينه نهايي تا 50 درصد مي شود.

2. استفاده از سوپرجاذب موجب مي شود تا ريشه گياه همواره در مجاورت رطوبتي مطلوب بوده در نتيجه محصولي با افزايش کميت (حدود 20-10 درصد) و کيفيت بيشتر توليد شود و در نهايت باعث افزايش درآمد حاصله مي گردد.

3. سوپرجاذب از سويي با جذب بيشتر کودهاي ارگانيک، شيميايي محلول در آب و همچنين سموم و آفت کشها از هدر رفت آنها به طور چشمگيري جلوگيري مي نمايد و در نتيجه کاهش قابل ملاحظه اي (بين 50-30 درصد) در مصرف اين مواد ايجاد مي کند. از سوي ديگر در پي جذب اين مواد و نگهداري آنها درون خود ضمن آن که تمامي اين مواد را بنا به نياز گياه در اختيار ريشه قرار مي دهد از انتشار آنها در محيط و ايجاد آلودگي مقادير ناچيز آبهاي زير زميني جلوگيري مي نمايد.

4. سوپرجاذب با ايجاد پيوستگي بين ذرات خاک از فرسايش آن به ويژه در مناطق شيبدار جلو گيري کرده و باعث ايجاد و امتداد اين ارزش افزوده طي ساليان متمادي در جهت حفظ خاک، اين ثروت بزرگ مي شود.

5. استفاده از سوپرجاذب در کشاورزي در مقايسه با انواع روشهاي سنتي و پيشرفته آبياري مانند قطره اي و باراني به دليل حداقل سرمايه گذاري اوليه مقرون به صرفه تر مي باشد.

نتيجه

بنابراين استفاده از سوپرجاذب به تنهايي يا در کنار ساير روشهاي آبياري در صورتيکه به نحوه صحيح به کار رود و ادامه يابد اين توانايي را دارد که زمينهاي خشک و غير قابل کشت کشورمان را با کمترين هزينه از خشکسالي نجات دهد و همچنين تحولي عظيم در کشاورزي و اقتصاد کشاورزان شريف و کليه مراکز و سازمانهاي حفظ و نگهداري منابع طبيعي و فضاي سبز کشور ايجاد کند