تأثیر پلیمرهای آب دوست بر روی جوانه زنی

     در برخی موارد ، سرعت جوانه زنی در زمانی که پلیمرهای آب دوست به خاک اضافه شوند به دلیل افزایش آب قابل دسترس افزایش می یابد . با آزمایش هایی که بر روی نخودفرنگی و نخود انجام گردیده ، دیده شده است که در صورتی که مقدار آب خاک کاهش پیدا کند ( در نواحی خشک و نیمه خشک ) جوانی زنی کم می شود . در یک سری آزمایش ها دیده شد که هیدروژل مخلوط شده با خاک به جوانه زنی جو و گندم و کاهو کمک می کند اما مصرف سطوح بالای هیدروژل مخلوط شده با خاک ( 5/0 درصد ) از جوانه زنی کاهو می کاهد ( پترسون ، 2002 ) . در تحقیقات دیگری اضافه کردن هیدروژل به دانه چغندر ، جوانه زنی و رشد ریشه را در خاک های ماسه ای بهبود بخشید ( دسکترو میاموتو ، 1959 ) .

     اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سبب کم کردن مدت زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر رشد ذرت را در خاک های سردی که سرعت جوانه زدن پایین است ( کمتر از 10 درجه سانتی گراد ) سرعت می بخشد . استفاده از این مواد برای بقاء دانه های جوانه زده و جلوگیری از خشکی گیاه مفید است . در تحقیقی دیگر دیده شده است که بذر گوجه فرنگی در اختلاط با هیدروژل با سرعت بیشتری جوانه می زند . اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سرعت جوانه زنی درختان کاشته شده در سودان را افزایش نداد اما به طور معنی داری بقاء درختان جوانه زده را ( 40 درصد ) افزایش داد . در تحقیقی دیگر مشاهده شد که فرم پلی اکریل آمید در جوانه زدن یونجه اهمیت دارد . هیدروژل دانه ای اثری در کاهش جوانه زنی نداشت در حالی که هیدروژل پودری سبب کاهش جوانه زنی آن شد . هیدروژل ها می توانند با فراهم کردن آب زیاد به بذرها آسیب برسانند . سود حاصل از زیاد بودن آب قابل دسترس ممکن است با خطر خفگی حاصل از عدم انتقال اکسیژن بین بذر و خاک مقابله کند ( پترسون ، 2002 ) . در برخی موارد این مواد سرعت جوانه زنی را در بعضی از گیاهان کاهش داده و یا هیچ اثری بر روی جوانه زنی بذر نداشته اند ( هندرسون وهنسلی ، 1986) . بردال و براکر (1980) اثر هیدروژل ها را روی جوانه زنی Russian widlrye آزمایش کرده و هیچ اختلاف معنی داری بین تیمار و شاهد مشاهده نکردند .

     هندرسون و هنسلی (1987) مشاهده کردند جوانه زنی بذرهای اقاقیا و درخت قهوه با پوشش هیدروژل واکنش منفی از خود نشان داد . کاهش جوانه زنی به فقدان انتقال اکسیژن بین خاک و دانه مربوط می شد . در باقلا هنگامی که بذر با هیدروژل پوشیده شده بود سرعت جوانه زنی کاهش پیدا کرد . مقدار معین از هیدروژل سرعت جوانه زنی را افزایش می دهد در حالی که با افزایش مقدار هیدروژل جوانه زنی متوقف می شود ( پترسون ، 2002 ) .

اثرات پلیمر جاذب رطوبت روی استقرار و بقاء نهال و نشاء

     هیدروژل ها در پروژه های آبادسازی مزارع ، تولید و استقرار گیاهان یک ساله به کار برده می شوند . گیاهان کشت شده در واسطه های رشد همراه با هیدروژل ها پاسخ های متفاوتی داشته اند . برای نمونه به نظر می رسد که اضافه کردن هیدروژل ها در کشت گیاهانی که به آب قابل دسترس بیشتری نیاز دارند ، مفید باشد اما واکنش های منفی زمانی رخ می دهد که در محیط هایی که به طور طبیعی مرطوب هستند گیاهان خشکی پسند همراه با هیدروژل ها کشت شوند ف گیاهان در مراحل مختلف رشد پاسخ های میژه به خود را در تیمار با هیدروژل نشان می دهند . هیدروژل ها برای استقرار نهال و نشاء در مناطق خشک آفریقا و استرالیا ، به منظور افزایش بقاء گیاهان به کار برده شده اند . گونه های درختی که کمتر به خشکی مقاوم هستند به طور قابل توجه ای با مخلوط کردن پلیمر جاذب آب با خاک پاسخ مناسب نشان می دهند . در گیاهان افرا و لوبیای قرمز زمانی که هیدروژل به محیط کشت اضافه شد وزن خشک کل گیاه افزایش یافت در حالی که در گونه های مقاوم به خشکی Grevillea robusta , Flindersia austalis وزن خشک کل گیاه تغییر معنی داری نشان نداد . درخت اوکالیپتوس در سودان با هیدروژل های PAM و PVA در خاک های ماسه ای کاشته شد . در زمانی که آبیاری قطع گردید سرعت بقاء و استقرار درختان تیمار شده دو برابر درختان تیمار نشده بود . با کم کردن مقدار آبیاری سرعت بقاء از 1/1 تا 6/1 برابر در تیمارها افزایش یافت . در مجموع آبیاری کردن به مقدار مناسب سبب کاهش شک در گیاهان می شود . میزان بقاء Allepo pine در خاک تیمار شده با 4/0 درصد هیدروژل در مقایسه با کنترل دو برابر بود . زمانی که آبیاری قطع گردید هیدروژل مدت زمان قابل دسترس بودن آب را برای گیاه دو برابر شاهد کرد . با کشت گیاه Pinus helpensis که در خاک تیمار شده با هیدروژل و در شرایط خشکی قرار داده شد ، گیاه بعد از 19 روز و در شاهد بعد از 5 روز از بین رفت . در همین گیاه رشد ریشه های فرعی نیز در تیمار هیدروژل افزایش یافت . نهال Pinea Pinus تیمار شده 4/1 تا 2 برابر از نظر زمانی نسبت به شاهد و در شرایط مزرعه بقاء یافت ( هاترمن و همکاران ، 1999 ) . جرینگ و لوییز (1980) ضمن بررسی اثر هیدروژل ها در گیاه آهار و همیشه بهار در آزمایش های گلخانه ای بیان کردند که این مواد خاک تنش ناشی از کمبود آب را در گیاه کاهش داده و زمان رسیدن به نقطه پژمردگی را افزایش می دهد و از تکرار آبیاری و مقدار کل آب مصرفی می کاهد . وودهاوس و جانسون (1991) با استفاده از مواد جاذب رطوبت در خاک های ماسه ای و شرایط آبیاری محدود در کشت کاهو و جو مشاهده کردند که فاصله بین ظرفیت زراعی و آغاز پژمردگی را افزایش می دهد و از تکرار آبیاری و مقدار کل آب مصرفی می کاهد . هیدروژل ها به طور معمول برای استقرار گیاهان رطوبت دوست کشت شده و در شرایط خشکی بیشترین سود را دارند ( پترسون ، 2002 ) . مخلوط هیدروژل ها با واسطه ماسه ای در کشت گوجه فرنگی ( هندرسون و هنسلی ، 1986 ) و کاهو و تربچه و گندم ( جانسون ولا ، 1990 ) وزن خشک و زمان قطع آبیاری تا پژمردگی را افزایش داد . زمانی که هیدروژل به واسطه کشت در دو گیاه Azalia و Scaklete اضافه شد ، سبب افزایش رشد و بقاء گیاه گردید . گیاهان یک ساله حساس به خشکی مانند Petunia در شرایط خشکی به خوبی واکنش نشان دادند و تعداد گل ها و وزن خشک آن ها افزایش یافت . واکنش گیاهان رطوبت دوست به هیدروژل ها بعضی مواقع در مزرعه و یا در ظروف کشت منفی بوده است . مخلوط هیدروژل به محیط کشت گیاه European birch کاهش توده گیاه و مقدار آب قابل دسترس را نشان داد .

     پس از بررسی فقدان آب قابل دسترس به مقدار نمک های محلول در محیط نسبت داده شد (پترسون 2002 ) که علت آن قرار گرفتن کاتیون ها به جای مولکول های آب در پلیمر بیان شده است (وانگ و گریگ ، 1990 ) . اوستین و بنداری در (1992) مشاهده کردند که بعد از 11 سال تحقیق هیدروژل هیچ افزایشی را در رشد Bluebery نشان نداد  و در بعضی موارد گیاه جوان را از رشد بازداشت که دلیل آن وجود مقدار نمک زیاد در خاک بیان گردید . اضافه کردن هیدروژل به خاک گیاهان خشکی پسند چند ساله ( مربوط به رژیم های خشک ) مانند Vinca هیچ واکنش خوبی به افزایش آب خاک نشان نداد . هیدروژل های در خاک اثرات نمک ها را کاهش می دهند . افزایش غلظت نمک ها می تواند رشد کم و ایجاد برگ های بد شکل را در گیاهان باغبانی موجب شود . در یک تحقیق اضافه کردن هیدروژل به محیط کشت با غلظت های مختلف نمک قوه حیات را افزایش داد . پلیمر آب دوست ممکن است که درجه حرارت خاکدانه های خاک را کاهش دهد . مصرف هیدروژل می تواند ریشه ها را در طول روزهای تابستان گرم خنک تر نگه دارد . اغلب مصرف مقادیر پیشنهاد شده به وسیله شرکت های تجاری برای پاسخ گیاه کافی نیست و به مقدار بیشتری از این ماده نیاز است .

     در تحقیقاتی که سیلبربوش ، آدار و دمالاچ در سال 1993 انجام دادند دریافتند که استفاده از هیدروژل ها سبب افزایش رشد محصول ذرت شده و افزایش رشد گیاه با زیاد شدن مقدار مصرف هیدروژل رابطه مستقیم داشت . آن ها بیان کردند که هنگام استفاده از هیدروژل ها باید به نوع سیستم آبیاری نیز توجه کرد . آن ها برای کشت ذرت از سیستم آبیاری قطره ای استفاده کرده و مشاهده کردند که مقدار آب بیشتری در اطراف خروجی های سیستم آبیاری ذخیره می شود و نقاط دورتر خروجی ها از دریافت آب بهره کمی می برند . در نتیجه در این نقاط رشد گیاه کمتر از نقاطی است که خروجی ها قرار دارند . این مشکل با تغییر سیستم آبیاری قطره ای به سیستم آبیاری بارانی قابل حل است .

     الحربی و همکاران (1999) طی آزمایش هایی بر روی گیاه خیار و با استفاده از مواد جاذب رطوبت سطح برگ خیار و وزن تر و خشک آن افزایش یافته اما هر سال این نسبت در مقابل سال بعد کم می شود . یعنی این که اثر این ماده با گذشت زمان در آزمایش  های گلخانه ای کم شده و هر سال 15 – 10 درصد از فعالیت آن کاسته می شود . کاهش وزن مخصوص ظاهری خاک نیز هر سال کمتر می گردد.

     چودهاری ، تاهیرا ، احمد ، خان و احمد (1995) پس از بررسی اثر سه اصلاح کننده جاذب آب در خاک به مقدار 5/0 درصد وزنی در خاک ماسه ای و لومی رسی در کاشت ذرت و سویا مشاهده کردند که پلیمرها تأثیر قابل توجه ای بر روی افزایش جوانه زنی ، ارتفاع گیاه و بقاء در دو گیاه ذرت و سویا دارند . با مصرف بیشتر پلیمر این تأثیر در خاک لومی رسی و در گیاه سویا در خاک ماسه ای بیشتر است .

     وفورد(1989) گزارش داد که در کلرادو حدود یک میلیون نشاء یک ساله با استفاده از پلیمر جاذب رطوبت کاشته شد . وی همچنین مجموعه گزارش هایی از تأثیر مثبت مواد جاذب رطوبت بر افزایش مقدار محصول و یا اندازه میوه ها ، تعداد گل ها و یا بلوغ زودرس گیاه در انواع صیفی جات ، بقولات ، غلات و یا گیاهان زینتی و درختان میوه در ایلات متحده آمریکا داده است .

طریقه مصرف پلی اکریل آمیدهای شبکه ای در بستر گیاه

     بیشتر شکست ها در غرب ایلات متحده در مصرف نواری پلیمرهای جاذب آب شبکه ای ، در ردیف های کشت و یا همراه کشت دانه های محصول های زراعی با سیستم ریشه ای منشعب ( ذرت ، سویا ، گندم ، حبوبات و غیره ) دیده شده است . روش نواری در نسبت های بالا ( در حدود 160 پوند در ایکر ) در کشت گوجه فرنگی با شکست همراه بوده است . موفقیت زیاد با مصرف نسبت های پایین پلیمر ( 15 پوند در ایکر ) و زمانی که در عمق 20 -10 سانتی متر با خاک مخلوط شوند مشاهده شده است ( وفورد 1989 و 1992 ) . به دنبال تحقیقات این نتیجه به دست آمد که در بیشتر محصول های روش نواری کاربردی ندارد این در حالی است که روش مخلوط کردن پلیمر به طور یکنواخت در داخل زمین عملکرد عالی می دهد .

     گزارش های دریافتی از ایالت پنسیلوانیا نشان می دهد که روش نواری در محصول های زراعی مخصوص فصل سرد مانند گل کلم که سیستم ریشه ای اصلی و کوچک دارند ممکن است عملکرد عالی داشته باشد اما در مورد محصول هایی مانند گوجه فرنگی که سیستم ریشه ای گسترده دارند روش مخلوط با خاک مناسب تر است ( وفورد 1989 ) .

اندازه دانه

     تحقیقات نشان می دهد که اندازه کریستال و یکنواختی آن در نتیجه مصرف اهمیت دارد . برای نمونه اندازه استاندارد بزرگ ( 3000-500 میکرون ) و کوچک (500-0 میکرون ) هر دو به یک روش تولید می شوند ولی ویژگی های آن ها متفاوت است . کریستال های بزرگ توده های منفرد ژل شکل را ایجاد می کنند که در فضای بین خلل و فرج های خاک قرار می گیرند در حالی که کریستال های کوچک یک توده چسبناکی را به وجود می آورند  (وفورد ، 1989 ) . از پلیمرهای دانه درشت در خاک های ریز بافت و از پلیمرهای دانه ریز در خاک های درشت بافت استفاده می شود ( بی نام، 1992 ) .