تأثير نوعية المياه الممغنطة في التبخر – نتح ونمو وحاصل زهرة الشمس: دراسة أكاديمية

• عنوان الرسالة الأصلي كاملاً: تأثير نوعية المياه الممغنطة في التبخر – نتح ونمو وحاصل زهرة الشمس Helianthus annuus L.
• اسم الباحثة: حمده عبد الستار ارحيم
• الدرجة العلمية: ماجستير في العلوم الزراعية (علوم التربة والمياه)
• الجامعة والكلية: جامعة بغداد – كلية الزراعة – قسم علوم التربة والمياه
• سنة المناقشة: 2009 م (1430 هـ)
• الأستاذة المشرفة: د. آلاء صالح عاتي

مقدمة

تعد زهرة الشمس من أهم المحاصيل الزيتية الاستراتيجية في العالم لتأمين الزيوت الغذائية العالية الجودة. وبناءً على ذلك، تعتمد زيادة إنتاجيتها في المناطق الجافة وشبه الجافة على إدارة الموارد المائية وتقنين الاستهلاك المائي. بالمقابل، تواجه الزراعة تحديات شحة المياه العذبة وتراكم الأملاح في التربة نتيجة استخدام المياه الواطئة النوعية. لتجنب هذه المشكلة المتمثلة في العجز المائي وتدهور الخصائص الفيزيوكيميائية للتربة، اتجهت الأبحاث الحديثة نحو توظيف التقنيات المغناطيسية. نتيجة لذلك، يسهم الري بالمياه الممغنطة في تحسين خواص الماء وزيادة كفاءة الامتصاص النباتي بأمان.

تتميز التقانة المغناطيسية بقدرتها على تفكيك التجمعات الجزيئية للماء وخفض الشد السطحي للمحلول. علاوة على ذلك، يساعد الري بالماء الممغنط في غسل الأملاح وتقليل التراكم الملحي في منطقة الجذور. لهذا السبب، تتيح مغنطة المياه المالحة تخفيف الآثار الأزموزية والحد من التقزم الخضري للنبات. بالإضافة إلى ذلك، يحافظ الاستهلاك المائي المتوازن على انتعاش الأوراق وزيادة كفاءة التمثيل الضوئي. بالمقابل، تؤدي المياه المالحة غير المعالجة إلى انخفاض الجهد المائي وتراجع حاصل البذور. ومن ثم، تقدم هذه الرسالة الأكاديمية تقييماً حقلياً متكاملاً لإدارة الري بالتقانة المغناطيسية. بناءً على ذلك، يوفر هذا العمل لمهندسي الري والمربين مرجعاً تطبيقياً حاسماً لرفع كفاءة الاستهلاك المائي وتأمين إنتاجية عالية.

مفهوم وآلية معالجة المياه مغناطيسياً ( المياه الممغنطة)

تعد تقانة مغنطة المياه من الحلول البيئية المبتكرة للحد من أزمة شحة الموارد المائية العذبة. وبناءً على ذلك، تعتمد هذه التقنية على تمرير مياه الري داخل مجال مغناطيسي بشدة محددة تبلغ ألفي غاوس. بالمقابل، تتفكك الأواصر الهيدروجينية بين جزيئات الماء عند تعرضها للطاقة المغناطيسية. نتيجة لذلك، يقل حجم عناقيد وجزيئات الماء المتجمعة من اثنتي عشرة جزيئة إلى ست جزيئات فقط. علاوة على ذلك، تنخفض زاوية الرابطة بين ذرتي الهيدروجين والأوكسجين من مئة وخمس درجات إلى مئة وثلاث درجات. لهذا السبب، يكتسب المحلول المائي طاقة أعلى وشدّاً سطحياً أقل مع انخفاض ملموس في اللزوجة. بالإضافة إلى ذلك، تزداد قابلية الماء على الإذابة والتغلغل السريع عبر الأغشية الخلوية لجذور النبات.

تأثير المياه الممغنطة في خصائص التربة وتراكم الأملاح

• خفض الإيصالية الكهربائية: يسهم الري بالماء الممغنط في غسل الأملاح المتراكمة في التربة وتخفيض التراكم الملحي السطحي بفاعلية عالية.
• تقليل نسبة امتزاز الصوديوم: أدى استخدام التقانة المغناطيسية إلى خفض قيمة نسبة امتزاز الصوديوم بنسبة اثني عشر بالمئة لمياه النهر الممغنطة. بالمقابل، انخفضت نسبة امتزاز الصوديوم بمقدار ثلاثة وخمسين بالمئة عند مغنطة المياه المالحة.
• تفكيك المركبات الكلسية: تمنع المعالجة المغناطيسية ترسب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، مما يحافظ على نفاذية التربة والمسامية الهيدروليكية.

التأثير في الاستهلاك المائي وكفاءة استخدام المياه

• تقنين مياه الري العذبة: حققت مغنطة المياه المالحة توفيراً في كمية المياه العذبة المضافة للحقل بنسبة تسعة وثمانين بالمئة.
• رفع كفاءة الاستهلاك المائي: سجلت معاملة الري بمياه النهر الممغنطة أعلى كفاءة استهلاك مائي حقلي ومحصولي بلغت سبعين بالمئة وأربعة وستين بالمئة.
• تخفيف الإجهاد الأزموزي: يقلل الماء الممغنط من الشد الرطوبي والملحي، مما يتيح للجذور امتصاص احتياجاتها المائية دون بذل طاقة طفرية.

تأثير المياه الممغنطة في النمو الخضري وحاصل زهرة الشمس

• ارتفاع النبات: أدى الري بمياه النهر الممغنطة والمياه المالحة الممغنطة إلى زيادة ارتفاع النبات ليصل إلى مئة وتسعة وأربعين سنتيمتراً ومئة واثنين وثلاثين سنتيمتراً.
• المساحة الورقية: ارتفع معدل المساحة الورقية لنبات زهرة الشمس إلى ثلاثة فاصلة ثمانية عشر عند الري بالماء الممغنط.
• حاصل بذور المحصول: حققت معاملة الري بمياه النهر الممغنطة أعلى حاصل بذور بلغ ثلاثة آلاف وثلاثمائة كغم لكل هكتار. كذلك، ارتفع حاصل المياه المالحة الممغنطة إلى ألفين وتسعمئة كغم لكل هكتار مقارنة بـ ألفين وخمسعمئة كغم لكل هكتار للمياه المالحة غير المعالجة.
• تقليل الفقد النسبي: خفضت المعالجة المغناطيسية الفقد النسبي في حاصل البذور الناتج عن ملوحة مياه الآبار من اثنين وعشرين بالمئة إلى تسعة بالمئة فقط.

ندعو جميع المهندسين الزراعيين، وخبراء الموارد المائية وعلوم التربة، ومزارعي المحاصيل الزيتية إلى فتح وتحميل ملف هذه الرسالة الأكاديمية القيمة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك، ستكتشفون في طيات الفصول جداول تحليلية تفصيلية ترصد معدلات التبخر – نتح ومعاملات المحصول ومؤشرات الإيصالية الكهربائية بالكامل. بناءً على ذلك، يمثل هذا العمل العلمي مرجعاً تطبيقياً حاسماً يرشدكم لتطوير إدارة المياه وتحقيق أعلى عائد زراعي واقتصادي بكفاءة عالية.

اقرأ ايضا: مغنطة مياه الري المالحة في زراعة ونمو الطماطة الصحراوية: دراسة أكاديمية لزيادة الحاصل

ملخص الدراسة

أجرت الباحثة دراسة حقلية في محطة أبحاث الرائد بمنطقة أبي غريب لتقييم أثر مياه الري الممغنطة في زهرة الشمس. وبناءً على ذلك، تضمنت التجربة اختبار نوعيتين من المياه هما ماء النهر وماء البئر المالح تحت تأثير تقانة المغنطة بشدة ألفي غاوس. بالمقابل، زرع المحصول صنف آنا وجدولت الريات عند استنفاذ خمسين إلى خمسة وخمسين بالمئة من الماء الجاهز. وأظهرت النتائج أن قيم التبخر – نتح الفعلي بلغت ستمائة وعشرة ملم لمياه النهر وانخفضت عند التملح والمغنطة.

أثبتت النتائج الحقلية تفوق الري بالمياه الممغنطة في خفض الأثر السلبي للملوحة وتوفير المياه العذبة. نتيجة لذلك، حققت تقانة المغنطة توفيراً في نسبة مياه الري العذبة المضافة للحقل بلغت تسعة وثمانين بالمئة للمياه المالحة الممغنطة. بالإضافة إلى ذلك، سجلت معاملة الري بمياه النهر الممغنطة أعلى كفاءة استهلاك مائي حقلي ومحصولي وارتفع حاصل بذور المحصول إلى ثلاثة آلاف وثلاثمائة كغم لكل هكتار. كذلك، أسهمت المغنطة في خفض نسبة امتزاز الصوديوم بالتربة بنسبة ثلاثة وخمسين بالمئة للمياه المالحة. لتجنب هذه المشكلة المتمثلة في التلف الملحي، أدت معالجة المياه المالحة مغناطيسياً إلى زيادة ارتفاع النبات والمساحة الورقية وتخفيف الفقد النسبي للحاصل إلى تسعة بالمئة فقط. ومن ثم، توصي الدراسة باعتِماد استثمار التقانة المغناطيسية لمغنطة المياه المالحة وسد العجز المائي بكفاءة.