طراحی و ساخت سیستم بهبود جذب آب توسط ریشه گیاه

سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: طراحی و ساخت سیستم بهبود جذب آب توسط ریشه گیاه
نام ارائه دهنده/دهند گان: ثنا حقیقی و پارمیس ناصری
زمینه و نوع پروژه: محیط زیست
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبیرستان فرزانگان 4

 چکیده پروژه
هدف از پروژه حاضر طراحی و ساخت سیستم بهبود جذب آب توسط ریشه گیاه است.

مقدمه
در حال حاضر آب به عنوان یک کالای اقتصادی نقش اساسی در تولیدات کشاورزی و صنعتی و تأمین نیازهای بهداشتی و شرب جهان دارد. در این میان، بخش کشاورزی بزرگترین مصرف کننده آب محسوب می شود. بنابراین، توجه جدی به مدیریت بهینه مصرف آب در بخش کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. ایران در یکی از مناطق خشک و نیمه خشک جهان واقع شده است و منبع اصلی تأمین آب آن، نزولات جوی به صورت برف و باران است، که حدود 429 میلیارد مترمکعب برآورد می شود.

جذب آب توسط ریشه یک فرآیند مهم در چرخه هیدرولوژیکی و جزئی اساسی در بیان آبی در مزرعه است. اهمیت این فرآیند در سیستم اکولوژیکی، تنها محدود به تامین آب مورد نیاز گیاه نمی شود بلکه نقش آن در تغییرات بیولوژیکی و فیزیکی خاک به ویژه در منطقه ریشه (ریزوسفر) بسیار مهم است. جذب آب فرآیندی پیچیده است که توسط خصوصیات فیزیولوژیکی خاک و گیاه کنترل می شود. همه این موارد سبب می گردد این پدیده به دقت مورد مطالعه قرار گیرد. مواد ﺟﺎذب در اﺛر ﺟﺬب آب ﻣﺘﻮرم ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ و پس از تبخیر تدریجی آب به حالت اولیه خود باز می گردند. جذب آب در این مواد به صورت شیمیایی هم صورت می گیرد برخلاف مواد اسفنجی که جذب آب در آن ها به صورت فیزیکی است. ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ دﻟﯿﻞ ﭘﻠﯿﻤﺮﻫﺎ حتی ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر ﻫﻢ آب را ﺑﻪ ﻣﺪت ﻃﻮﻻﻧﯽﺗﺮی ﺣﻔﻆ می کنند. با مخلوط ﮐﺮدن اﯾﻦ ﻣﻮاد ﺑﺎ ﺧﺎك، آب آﺑﯿﺎری ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺬب شده و از هدر رفتن آب جلوگیری می شود. آب جذب ﺷﺪه، ﺑﻪ ﻣﺮور زﻣﺎن و ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺘﯽ ﮐﺎﻣﻼ ﮐﻨﺘﺮل ﺷﺪه ﺑﻪ ﻣﺤﯿﻂ ﺧﺸﮏ اﻃﺮاف نفوذ می کند. در نتیجه خاک ﺑﻪ ﻣﺪت ﻃﻮﻻﻧﯽ و ﺑﺪون ﻧﯿﺎز ﺑﻪ آﺑﯿﺎری ﻣﺠﺪد ﻣﺮﻃﻮب ﻣﯽ ﻣﺎﻧﺪ.

وجود عناصر و مواد غذایی گوناگون برای رشد گیاهان ضروی است. سیستم آکواپونیک،‌ یکی از سیستم های آبزی پروری گردشی است که در آن همه عناصر غذایی از طریق آب آبیاری به گیاه می رسد، گفته می شود. سیستم های هیدروپونیک شامل محیط های آبی بدون بستر متخلخل (دانه بندی شده) و یا بابستر است.

 هدف
هدف از پروژه حاضر طراحی و ساخت سیستم بهبود جذب آب توسط ریشه گیاه است. مزایای استفاده از این طرح، زیستی بودن، ارزان بودن، در دسترس بودن و تعبیه آن در گلخانه ها، خانه ها و حتی زمین های کشاورزی می باشد.

 روش
مواد مورد استفاده:
· دو عدد آکواریوم
·  ﻟﻮﻟﻪ ﭘﻮﻟﯿﮑﺎ ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻧﺎزك
· ﺧﺎك ﺑﺎﻏﭽﻪ
· قلمه شمعدانی
·  ﮐﺎه
· دو عدد ظرف یکبار مصرف
· دو عدد پارچه تنظیف
· دو عدد فیتیله
· دو عدد ظرف
· طروف سرم و لوله سرم استریل و خالی

 ﺑﺎ اﻟﮕﻮ ﮔﯿﺮی از ﺳﺎﺧﺘﺎر رﯾﺸﻪ و ﺷﺎﺧﻪ و ﺑﺮگ ﮔﯿﺎﻫﺎن و ﻧﯿﺰ آوﻧﺪ ﻫﺎی ﮔﯿﺎﻫﯽ، ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎی ﭘﻮﻟﯿﮑﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻨﺸﻌﺐ ﺗﻬﯿﻪ شد و در ﮔﻠﺪان ﻗﺮار داده شد. ﺑﺮ روی ﺳﻄﺢ ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺎ دﺳﺘﮕﺎه ﻫﻮﯾﻪ ﺳﻮراخ ﻫﺎﯾﯽ اﯾﺠﺎد شد ﺗﺎ آب از داﺧﻞ ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﺧﺎك ﻧﻔﻮذ و ﺳﭙﺲ ﺑﻪ ﮔﯿﺎه ﺑﺮﺳﺪ. درون ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ ﺑﺎ ﮐﺎه ﮐﻪ دارای ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺳﺮﺷﺎر ﺳﻠﻮﻟﺰ ﺑﻮد، ﭘﺮ شد و ﻟﻮﻟﻪ ﺑﻪ ﮐﻒ ﮔﻠﺪان ﭼﺴﺒﺎﻧﺪه شد. همچنین برای استفاده از ماده نیتروژن ماهی از ضایعات آب ماهی دور ریختنی استفاده شد که به روش آبیاری قطره ای توسط طروف سرم آبیاری محفظه مورد آزمایش و شاهد آبیاری گردید.

 مهارت های کسب شده
1.  آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6.  آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش
9. آشنایی با انواع آلودگی ها آب
10.  آشنایی با مسائل آب در جامعه

 گیاه مورد استفاده در پروژه حاضر چه گیاهی بود؟ شمعدانی
1.شمعدانی
2. آلوئه ورا
3. دارچین
4. زعفران

 مطالب مرتبط:
فرایند تشکیل گره در ریشه گیاه
جذب آب به وسیله ی ریشه ها

تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت