دور الزيولايت ورماد قشور الرز كمصلحات للتربة ومياه الابار المالحة في نمو نبات الطماطه (Lycoperscion esculentum)

 دور الزيولايت ورماد قشور الرز كمصلحات للتربة ومياه الابار المالحة في نمو نبات الطماطه (Lycoperscion esculentum) 

أن العديد من المشاكل الحالية للزراعة الاروائية في أغلب دول العالم هي نتيجه مباشرة للأملاح المتراكمة في التربة والتي مصدرها مياه الري ، تعني ملوحة التربة وجود تراكيز مرتفعة من الأيونات الذائبة في محلول التربة و ماء الري وتختلف الترب المتأثرة بالاملاح من بلد الى اخر ففي العراق تمثل الأراضي المتاثرة بالاملاح اكثر من 50% من الأراضي وأن  الصالحة للزراعة مساهمة ماء الري في تملح الاراضي يرجع الى نوعية المياه المستعملة في ري المحاصيل وقرب مستوى الماء الأرضي والخواص الكيميائية والفيزيائية للتربة ومدى مشاركتها ومساعدتها في عملية التملح خاصة عند ارتفاع درجات الحرارة في المناطق الجافة وشبة الجافة.

دور الزيولايت ورماد قشور الرز كمصلحات للتربة ومياه الابار المالحة في نمو نبات الطماطه (Lycoperscion esculentum)

يعد تركيز الأيونات في مياه الري العامل الاساسي والمحدد لكمية الاملاح المضافة للتربة والتي تكون مسؤولة عن تحديد ملوحة التربة وتركيز الايونات الموجبة والسالبة فيها، كما أن التركيب الايوني لمياه الري يمكن أن يؤثر في نوعية الايونات السائدة في محلول التربة اعتماداً على تركيز هذه الايونات في مياه الري أذ أن أستعمال مياه ذات تركيز عالي من أيون معين يمكن أن يؤدي الى سيادة ذلك الايون على أسطح معقد التبادل ومن ثم يؤثر في صفات التربة الفيزيائية والكيميائية والخصوبية والحيوية (1980 ,Al- zubiadi) .

 تأثير الري بالمياه المالحة في نمو وانتاجية النباتات

ان للملوحة تأثيرات متنوعة ومتعددة في المحاصيل الزراعية يمكن تقسيمها الى تأثيرات مباشرة وتشمل التأثيرات التي لها علاقة بارتفاع الضغط الازموزي لمحلول التربة والسمية والتأثيرات غير المباشرة التي تنشأ عن تدهور الخواص الفيزيائية والكيميائية للتربة حيث انها مؤثره في نمو النباتات وتطوره (2011 El Sayed . وتعد الملوحة واحدة من أخطر . )Lopez-Berenguer et al.)2006( المشاكل البيئية التي تؤثر في نمو النبات وأنتاجية أن استعمال المياه المالحة في الري يعد من الطرق الصعبة خاصة أذا كان استعماله بشكل غير كفوء فأنه يشكل تهديدات خطيرة على استدامة المياه والأمن الغذائي نتيجة لتراكم الاملاح في منطقة الجذور ) 2003,Tyagi). وان مشكلة الملوحة في الزراعة ذات طابع عالمي ، ولكنها تكون بدرجة كبيرة في المناطق الجافة وشبة الجافة ( 2013.Mohsen et al ).

تعد مرحلة الانبات هي المرحلة الأكثر حساسية في نمو النبات فقد وجد كل من عند دراستهم لنبات Mohsen et al., )2013( و Khodarahmpour et al., )2012( الذرة الصفراء أن مرحلة الانبات هي أكثر الاطوار حساسية للملوحة عند الري بمياه مالحه وانه بزيادة تركيز الاملاح في التربة والمياه تنخفض نسبة الانبات وهذا أدى إلى حصول أنخفاض معنوي في أنتاجية النبات.

توصلت معظم الدراسات إلى وجود علاقة عكسية بين مستويات الملوحة العالية ونسبة الإنبات وتزداد صعوبة الإنبات عندما تتجاوز الملوحة 8 ديسي سيمنزم أن تسبب الملوحة التأخير في الإنبات من خلال زيادة تركيز الاملاح في البذرة وهذه الزيادة تسبب السمية للبذورمما ينتج عنه أنخفاض في النسبة المئوية للانبات 2009,Carpici et al).

بين (2011) El Sayed أن حساسية الاصناف النباتية للملوحة تتغير بتغير مراحل دورة حياتها ، أي منذ بداية الانبات حتى مرحلة النمو الخضري والثمري وأن التراكيز العالية من الملوحة تؤثر في الانبات بشكل كبير أذ تؤدي الى حصول عجز في المحتوى المائي والتوازن الأيوني اللذان يؤثران في زيادة الضغط الأزموزي والسمية الأيونية للنبات.

ذكر (2008) .Magan et al أن الاجهاد الملحي يؤدي الى خفض الوزن الجاف لنبات الطماطة حيث وجد ان ري نبات الطماطة بمياه ذات ملوحة 9.0 ديسي سيمنز . م 1 أدى الى أنخفاض الوزن الجاف للمجموع الخضري بمقدار 32% وعزا سبب ذلك الى أن زيادة ملوحة ماء الري اثرت سلباً في العمليات الحيويه داخل النبات مثل عملية التركيب الضوئي وتكوين البروتينات وخفض السكريات الذائبة الكلية وهذا يتفق مع ما توصل اليه Al Karaki (2008) من حصول انخفاض في المساحة الورقية لنبات الطماطة مع زيادة تراكيز الاملاح في التربة. أن للملوحة تأثير كبير في مختلف مراحل النمو والتطور للنبات وعلى الوظائف )Munns et al., 2008( الفسيولوجية والكيميائية ونوع النبات

دور الزيولايت في تحسين خصائص الترب

أن استعمال المحسنات الطبيعية والاسمدة العضوية تحسن من الخصائص الفيزيائية والكيميائية والخصوبية للتربة ، وتخلق بذلك بيئة جيدة لنمو النبات من حيث زيادة المحتوى الرطوبي وتوفير العناصر الغذائية ومن المحسنات التي لاقت اهتمام كبير في تحسين خصائص التربة الفيزيائية والكيميائية هو الزيولايت (2002 ,.Yamada et al). بعد الزيولايت مادة مهمه تستعمل على نطاق واسع في الزراعة حيث يستخدم كمحسن للتربة ويعمل على تحسين خصائص التربة ومعالجة الترب الملوثة وتنظيم تفاعل التربة وتحسين كفاءة الاسمدة المضافة .

تمتلك معادن الزيولايت بعض الخصائص الفريدة التي قد تجعلها من المحسنات المرغوب فيها لتحسين خصائص التربة وهي المسامية الداخلية الكبيرة التي تؤدي إلى احتباس الماء ويمكن اعتبار الزيولايت خزان مياه دائم ولاسيما خلال فترات الجفاف بالاضافة الى التوزيع المنتظم لأحجام الدقائق ما يسمح لها بالاحتفاظ بالمغذيات وأطلاقها بسهولة Ok et. al, 2003; Nakhli et al,2017)

 أستعمل معدن الزيولايت كمصلح للترب المتدهورة والتي تتطلب امكانيات عالية جداً لاستصلاحها حيث عمل الزيولايت على زيادة السعة التبادلية الايونية الموجبة والعناصر الغذائية و اطلاقها بشكل تدريجي للتربة وزيادة جاهزيتها بالتربة. وأوضح (2006) .Abdi et al بان معادن الزيولايت الطبيعية تستعمل على نطاق واسع لتحسين الخصائص الفيزيائية للتربة ، وخاصة في التربة الرملية الفقيرة واستعمالها كمصلحات طبيعية للتربة.

أوضح (2006)Noori et al ان استعمال الزيولايت الطبيعي في الترب الملحية أدى الى تحسين صفات الترب وزيادة معدل الانتاج الزراعي من خلال خفض قيم الايصالية الكهربائية للتربة عن طريق حجز الايونات المسببة للتملح بعيداً عن منطقة الجذور بالاضافة الى زيادة محتوى التربة من المغذيات وبالاخص الأمونيوم والبوتاسيوم وعلل سبب ذلك للتركيب الهيكلي للزيولايت والذي يعمل على حجز الايونات الموجبة ومن ثم اطلاقها الى النبات عند الحاجة مما قلل من كمية الاسمدة المضافة من خلال رفع كفاءة الاسمدة وبقائها فترة زمنية اطول.

يساهم الزيولايت الطبيعي المضاف للتربة في تحسين الخصائص الفيزيائية والمائية للطبقة السطحية كزيادة في رشح ماء التربة وذلك من خلال زيادة مسامية التربة ، وبذلك يحد من تعفن جذور النباتات ، ويحسن الخصائص الكيميائية للتربة ، وبالتالي يزيد من انتاجية المحاصيل الزراعية، ويحسن من نمو النبات وحالة التحبب للتربة بالإضافة الى السيطرة على تعرية التربة ويحسن من قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء وخفض سمية الالمنيوم (Andry et al. 2007a. 2008: Al-Busaide et al..2008)

دور الزيولايت في معالجة المياه

أن أول محاولة لمعالجة المياه بواسطة مواد طبيعية تحتوي على الزيولايت تم تطبيقها في القرن التاسع عشر (1974,Breck ) وكان ذلك أول تطبيق عملي لاستعمال الزيولايت في هذا المجال وهذا يشير الى أن خاصية الزيولايت المتمثلة بالتبادل الأيوني قد تم التعرف عليها منذ حوالي أكثر من مائه عام ولكن على الرغم من هذا الاكتشاف المبكر لم يلق استعمال الزيولايت لمعالجة المياه الاهتمام الكافي من الناحيتين العلمية والعملية وقد زاد الاهتمام بالزيولايت في هذه الفترة خاصة في عمليات الفصل الايوني (المجادلة ، 2014 ). (

تعد عملية الامتزاز في الوقت الراهن مناسبة جداً في مجال معالجة المياه الطبيعية والمياه العادمة بسبب سهولة العملية والكلفة القليلة الناجمة عنها ومن بينها ، الزيولايت وهو الاكثر استعمالاً بسبب الانتقائية العالية للكتيونات والتكلفة المنخفضة وصديق للبيئة .

قد زاد الاهتمام بالزيولايت في هذه الايام وخاصة في عمليات الفصل الايوني، أذ يستعمل التبادل الأيوني بشكل واسع في مجال معالجة المياه الطبيعية والمياه العادمة ، وقد لاقي هذا المبدأ انتشاراً واسعاً في مجال أزالة الاملاح وأزالة الامونيا و معالجة المياه العادمة المحتوية على المعادن الثقيلة ومعالجة بعض النفايات المشعة 2010,.Ramos et al) Stylianou et al., 2007)

لاحظ (2004) ,Erdem et al ان المعدن الزيولايت تأثير ايجابي على البيئة وذلك من خلال تنقية مياه الصرف الصحي بالاعتماد على عملية الامتزاز العالية للمعدن والناتجة من طبيعة البناء البلوري للمعدن والمرتبطة بالدرجة الاساسية بكثافة الشحنة وقطر الأيون المتادرت.

بين (2005) Jakkula و (2011) ,.Yousef et al ان معدن الزيولايت يدخل في مجالات مختلفة وذلك بسبب خاصية التبادل الأيوني المميزة لمعادن الزيولايت ومنها معالجة مياه الصرف الصحي ومياه الشرب وازالة النظائر المشعة من المياه المستعملة في الزراعة وازالة الأمونيوم من مياه الصرف بالإضافة الى ان خلط الزيولايت مع الترب الملوثة بالمعادن الثقيلة مثل الرصاص والكادميوم خفض من امتصاص المعادن الثقيلة من قبل النباتات النامية بالترب المعاملة.

 دور رماد قشور الرز في تحسين خصائص التربة

لاحظ (2002) Muntohar أن أضافة رماد قشور الرز الى التربة يعمل على خفض قيم الايصالية الكهربائية ويعود ذلك الى زيادة درجة حرارة الحرق يؤدي الى زيادة المساحة السطحية النوعية وعدد المسام للرماد وبالتالي يؤدي الى زياده في احتجاز الايونات الذائبة المسببة للملوحة بينما أوضحت نتائج دراسة سلمان (2017) أن المصلحات المستعملة في الدراسة أثرت معنوياً في زيادة قيمة الايصالية الكهربائية لتربتي الدراسة طينية غرينية ومزيجية رملية والمروية بنوعيات مياه مختلفة تمثلت بمياه الصرف الصحي ومياه المنزل ومياه الأسالة وقد اتخذت الترتيب التالي في زيادة قيم الايصالية الكهربائية للترب رماد قشور الرز عرق السوس > رماد اليوكالبتوز > رماد الكونوكاريس أعزت ذلك الى ان بعض المصلحات مثل رماد قشور الرز يعمل كمخزن لحجز ومسك الايونات المختلفة وسرعان ما تتحرر الأيونات الممسوكة الى محلول التربة عند التحلل المائي للرماد ومن ثم تساهم في زيادة ملوحة التربة.

في دراسة اجراها العماري (2015) لبيان اثر ملوحة مياه الري والمخلفات النباتية في بعض صفات التربة لاحظ أن أضافة رماد قشور الرز الى التربة أعطى أعلى قيمة للإيصالية الكهربائية للتربة هي 10.06 ديسي سيمنزم ” التي تروى بمياه البزل ذات الايصالية الكهربائية 7.0 ديسي سيمنزم مقارنة مع عوامل الدراسة الأخرى واعزا سبب هذه الزيادة الى ما يمتلكه رماد قشور الرز من تركيز عالي من الايونات التي تسبب في زيادة قيم الايصالية الكهربائية للتربة، بالإضافة الى ما يمتلكه رماد قشور الرز من قابلية امتزازية عالية جدا للعناصر (Srivastava et al., 2009)

أستنتج (2012) Koupai and Esfahani ان رماد قشور الرز له قدرة في خفض قيم الايصالية الكهربائية للتربة وأعزيا ذلك الى زيادة المساحة السطحية لدقائق الرماد والتي تعتمد على عوامل عديدة منها حجم دقائق الرماد ودرجة حرارة الحرق وبزيادة هذه العوامل تزداد المساحة السطحية والسعة الامتزازية للرماد فتزداد كفاءته في خفض الملوحة. اوضحت (2007) Muthadhi et al ان اضافة مستويات مختلفة من رماد قشور الرز خلطاً مع التربة أدى الى تحسين بناء التربة من خلال ربط الدقائق وخفض قيمة الكثافة الظاهرية وزيادة مساميتها وذلك بسبب انخفاض الوزن النوعي للرماد وزيادة المساحة السطحية له. أشار (2013) .Mohammed et al أن أضافة رماد قشور الرز الى التربة الطينية أدى الى أنخفاض قيم الكثافة الظاهرية مقارنة مع معاملة المقارنة.

دور رماد قشور الرز في جاهزية العناصر الغذائية و إنتاجية المحاصيل الزراعية

ان المصلحات هي مواد تضاف الى الترب لغرض أصلاحها وزيادة محتواها الخصوبي من خلال تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية والحيوية مثل البناء والمحتوى الرطوبي بزيادة قدرتها على الاحتفاظ بالماء (2012 ,.Spokas et al) ، أذ تعد الخصائص الفيزيائية للتربة مثل البناء والكثافة الظاهرية والمسامية من أهم العوامل المؤثرة في أنتاجية المحصول من خلال تأثيرها غير المباشر في العوامل ذات التأثير المباشر على النبات مثل المحتوى )Bittelli et al, 2015( الرطوبي للتربة والتهوية والحرارة

بين (1995), Sajwan أن العناصر الغذائية السائدة في الرماد النباتي هي البوتاسيوم والفسفور والكالسيوم وأن أضافتها الى التربة يؤدي الى زيادة جاهزية العناصر بالتربة ، مما أوجب ذلك زيادة الاهتمام بالمحسنات الطبيعية لما لها من تأثير أيجابي في تحسين الخواص الكيميائية والفيزيائية والانتاجية للتربة بالإضافة الى أهميتها البيئية الكبيرة في التخلص من هذه المخلفات المتراكمة بكميات كبيرة في البيئة ، وهذا يجعل من أضافتها للتربة واحدة من أهم الخدمات الاساسية للبيئة ومن أجل التوصل الى أنتاج زراعي مستدام Watson et) .al.,2002)

أن المخلفات النباتية هي مخلفات عضوية عند حرقها تفقد الكاربون العضوي ، والرماد الناتج من الحرق هو عبارة عن املاح معدنية مثل البوتاسيوم والفسفور والكالسيوم وغيرها وان اضافة الرماد للتربة يؤدي الى زيادة خصوبتها وبذلك يكون مشابهه للسماد العضوي Sikka and Kansal, 1995)

أن استعمال رماد قشور الرز يحسن من التهوية في منطقة الجذور ويزيد من قابلية التربة على الاحتفاظ بالماء وزيادة جاهزية الفسفور والبوتاسيوم والمغنيسيوم ويحسن من خصوبة التربة لاحتوائه على العديد من العناصر مثل النتروجين والبوتاسيوم والكالسيوم Muthadhi et al., )2007( و AICOAF )2001( أن أضافة المصلحات الطبيعية الى التربة تعمل على زيادة خصوبة التربة وحفظ رات التربة من الفقر و التثبيت بنيادة السعة التبادارة الموجية وزيادة نشاط أجواء التوبة التي دور رماد قشور الرز في معالجة مياه الري

تعد قشور الرز من المخلفات الزراعية التي تتوفر بكميات كبيرة في معامل جرش الرز وعند حرقها عند درجات حرارة تزيد عن 700م يتخلف رماد يعد وسطاً ممتز للكثير من العناصر وعامل فعال في معالجة المياه (2004 ,.Feng et al) . يعد الرماد النباتي خياراً منخفض التكاليف في الترشيح فهو من المواد التي تستعمل كمرشح جيد لإزالة الملوثات من المياه خاصة مياه الصرف الصحي والصناعي والمياه الجوفية وذلك لقدرته العالية على )Lim and Aris., )2014( الامتزاز وتوفره بكميات واسعة وكلفته المنخفضة

وجد (2012) Totlani et al أن رماد قشور الرز يكون ذا كفاءة عالية في خفض تركيز بعض مكونات المياه والايونات الذائبة ويعود ذلك الى وجود العديد من الفراغات المسؤولة عن الامتزاز ووجود المجاميع الفعالة على اسطح السيليكا والتي ترتبط مع الايونات الذائبة في المياه . يمتلك رماد قشور الرز العديد من الفجوات والفراغات السطحية الجاهزة للامتزاز بالإضافة المجاميع الفعالة التي تظهر على أسطح السليكا والتي ترتبط بها الأيونات .)Imyim and Eakachai, 2010 3 Kalapathy et al., 2000( الذائبة في المياه

بين (2013) Alsab في دراسة أمكانية تدوير قشور الرز ومعالجتها كيميائياً لغرض استخلاص السليكا لقدرتها على امتصاص الملوثات من مياه الشرب وتنقيتها بالإضافة الى استخدام رماد قشور الرز في معالجة مياه الصرف الصحي وأزالة العناصر السامه. أن زيادة كفاءة رماد قشور الرز في خفض الايصالية الكهربائية تزداد مع زيادة حجم الرماد المستعمل ويعود ذلك الى ان زيادة حجم الرماد يرافقه زيادة عدد دقائق الرماد وبالتالي زيادة المسامية بالإضافة الى صفة التركيب الاسفنجي الذي يمتلكه الرماد مما يعطيه القدرة على احتجاز أكبر عدد من الايونات الموجبة والسالبة داخل الفراغات في التركيب الاسفنجي للسليكا (Bishnoi et al, 2004) أن حرق قشور الرز بدرجات حرارة عالية يؤدي الى زيادة كفاءة الرماد الناتج عن الحرق من خلال زيادة عدد المسام والمسام السطحية للرماد وهذا يزيد من كفاءة الرماد في خفض الايصالية الكهربائية للمياه (2002 ,Muntohar).