تحقیق آب و كشاورزي

فهرست مطالب

مقدمه:

تمامي جانوران زنده اعم از انسان و گياه و يا جانوران همواره در‌طول دورة زندگي ‌خويش نيازمند به آب است و حيات بدون وجود آن غيرممكن است. آب مايع حيات و لازمه‌‌ زندگي‌است.

يك گياه علفي سريع‌الرشد عمدتاً از آب تشكيل‌شده‌است و محتوي آب گياه بين 70 تا‌90 درصد‌مي‌باشد كه بسته به سن گياه، گونه گياه، بافت گياه موردنظر و محيط متفاوت است.

بنابه دلايل زير مي‌توان فهميد كه آب براي بسياري از فعاليتهاي گياهي لازم‌است:

اول آنكه حلاّ ل‌ بوده و محيطي مناسب براي واكنش‌هاي شيميائي فراهم‌مي‌نمايد.

دوم آنكه محيط مناسب براي انتقال موادآلي و معدني مي‌باشد.

سوم‌آنكه محيطي مناسب است كه موجب تورم سلول‌هاي گياهي‌مي‌شود. آماس باعث بزرگ‌شدن سلول، ساختارگياه و شكل‌گيري آن مي‌گردد.

چهارم آنكه باعث آبگيري و خنثي‌سازي بار الكتريكي روي مولكولهاي كلوئيدي مي‌شود.

ديگر آنكه ماده خام فتوسنتزي فرآيندهاي هيدرولتيكي و ساير واكنش‌هاي گياهي را تشكيل‌مي‌دهد[1].

بايد دانست كه ريشة گياه در خاكهاي نسبتاً مرطوب نفوذ‌مي‌كند در حالي كه ساقه و برگها در محيط نسبتاً خشك رشد‌مي‌نمايند. به همين خاطر است كه آب از خاك به داخل گياه نفوذ‌كرده و به اتمسفر برمي‌گردد كه اين امر در جهت كاهش انرژي پتانسيل صورت‌مي‌گيرد.

رشد گياه تابع وجود آب است بدين معني كه هر وقت آب محدود‌باشد رشد نيز كاهش‌مي‌يابد ودر نتيجه عملكرد نيز كاهش‌مي‌يابد. مقدار كاهش عملكرد متأثر از ژنوتيپ، شدت كمبود آب و مرحله نمو گياه مي‌باشد.

آب قابل استفاده در گياه

ريشة گياهان در خاك مرطوب رشدنموده و آب را تازماني كه پتانسيل آب خاك به يك حد بحراني برسد از خاك مي‌گيرند. آب قابل استفاده گياه به آبي‌گفته‌مي‌شود كه آن مقدار از آبي كه خاك مي‌تواند از طريق ريشه گياهان خارج‌گردد و يا تفاوت محتوي آب ظرفيت مزرعه و درصد پژمردگي دائم[2].

رطوبت قابل استفاده از خاك متأثر از خواص كلوئيدي خاك همچون سطح ويژة ذرات خاك مي‌باشد.‌مثلاً يك خاك رُسي لومي حدود 20درصد وزن خود آب قابل استفاده‌دارد. درحالي كه يك خاك داراي بافت سبكتر مانند يك خاك شني ريز حدود 7درصد وزن خود آب قابل استفاده دارد. بايد توجه‌كرد يك خاك داراي بافت شني ريز كمتر از 8 سانتيمتر آب در هر متر عمق خاك نگهداري مي‌كند در حالي كه يك خاك با بافت رُسي لومي حدود 17 سانتيمتر آب قابل استفاده در هر متر عمق خاك نگهداري مي‌كند.

چگونگي جذب و حركت آب

در مقايسه با گياهان يا خاك، هوا معمولاً داراي پتانسيل آب بسيار كم مي‌باشد. چونكه يك برگ زنده معمولاً داراي پتانسيل آب بيش از 15- بار مي‌باشد. بنابراين يك اختلاف انرژي زيادي بين هوا و برگ وجوددارد كه موجب استمرار حركت آب به صورت بخار از برگ به هوا مي‌گردد. وقتي اتلاف آب از گياه صورت نمي‌گيرد مثلاً در شب پتانسيل آب گياه با پتانسيل آب خاك به حالت تعادل نزديك‌مي‌شوند. اگر روزنه‌ها باز باشند اتلاف آب از برگ‌ها به طور مستمر ادامه داشته و موجب‌مي‌شود كه پتانسيل آب برگ نسبت به پتانسيل آب دمبرگ كاهش‌مي‌يابد. اين جريان از محل پتانسيل آب زياد به كم حركت مي‌كند. لذا از دمبرگ به برگ جريان مي‌يابد. اين جريان آب پتانسيل آب دمبرگ را كه از حالت تعادل با پتانسيل آب ساقه‌مي‌باشد كاهش داده و لذا آب از ساقه به طرف دمبرگ جريان‌مي‌يابد. اين اختلاف انرژي تا ريشه و خاك نيز ادامه دارد به عبارت ديگر در سيستم انتقال آب از خاك به ريشه يك اختلاف پتانسيل به‌وجود مي‌آيد. سرعت جذب اب و حركت آن در داخل گياه بستگي به محتوي رطوبت خاك، تماس ريشه و خاك، مقاومت‌هاي گياه و خاك در برابر جريان آب و اختلاف پتانسيل آب موجود دارد[3].

تبخير و تعرق

با توجه به تعريف تبخير و تعرق كه عبارتند از مجموع آبي كه در مزرعه از طريق تبخير و تعرق از گياه از دست‌مي‌رود را گويند. تبخير يك فرآيند وابسته به انرژي است كه متضمن تغيير از حالت مايع به بخارمي‌باشد. شدت تعرق تابع اختلاف فشار بخار مقاومت در برابر جريان آب و توانايي گياه و خاك از نظر انتقال آب به جايگاه تعرق‌مي‌باشد.

تعرق عمدتاً نيروي محركه جهت به جريان‌انداختن آب جذب‌شده در گياه را عليرغم وجود نيروي ثقل و مقاومت‌هاي اصطكاكي موجود در مسير آب در گياه تأمين‌مي‌كند. سرعت جذب فعال آب نقش ناچيزي در جذب آب ايفا‌مي‌نمايند ووقتي اين مكانيزم‌ها مشخص‌مي‌شوند كه تعرق كم‌بوده و يا متوقف‌شده‌است.

مقدار تبخير و تعرق در سطح يك جامعه گياهي تابع اختلاف پتانسيل آب بين خاك و هواي خارج و مقاومت موجود در سر راه حركت آب به داخل گياه يا حركت آب به سطح خاك‌مي‌باشد. تشعشع خورشيدي، درجة حرارت، رطوبت نسبي و باد عوامل محيطي عمده‌اي هستند كه تبخير و تعرق را اثر‌مي‌گذارند. بسته‌شدن روزنه‌ها، تعداد و اندازه روزنه‌ها، مقدار برگ و خصوصيات برگ عوامل گياهي هستند كه مقاومت در سرراه انتقال آب از خاك به هوا را تشكيل‌مي‌دهند.

عوامل محيطي مؤثر بر تبخير و تعرق

اتلاف آب از گياه توسط عوامل گياهي و محيطي تعيين‌مي‌شود. اثر عوامل محيطي روي تبخير و تعرق بنام نياز اتمسفري يا نياز تبخيري ناميده‌مي‌شود.

هرقدر اين نياز بيشتر باشد سرعت تبخير آب از سطح آزاد بيشتر‌مي‌شود. از عواملي كه اين نياز را تحت تأثير قرارمي‌دهند عبارتند از:

تشعشع خورشيد، درجة حرارت، رطوبت نسبي و باد. مثلاً با افزايش درجه حرارت اين نياز افزايش‌مي‌يابد. يا اينكه نياز اتمسفري با رطوبت نسبي رابطه عكس‌دارد. يعني اينكه با افزايش رطوبت تبخير و تعرق كاهش‌مي‌يابد. بايد توجه‌نمود كه تعرق موقعي صورت‌مي‌گيرد كه بخار آب از طريق روزنه‌ها به بيرون منتشر مي‌شود. در هواي آرام يك مانع اختلاف انتشار متشكل از يك لايه آب در اطراف روزنه‌ها ايجادمي‌شود كه شيب انتشار برگ و هوا كاهش‌‌مي‌يابد. بدين‌معني كه آبي از سطوح مرطوب دروني برگ به بيرون منتشر مي‌شود در مقابل خود به يك لايه آب از بيرون برگ روبرو‌مي‌شود. اين لايه شيب انتشار بين برگ و هوا را در نتيجه تعرق كاهش‌مي‌دهد. وقتي هواي متلاطم رطوبت موجود در نزديكي برگ را دورمي‌سازد اختلاف آب داخل برگ ودر هواي مجاور روزنه‌ها افزايش‌مي‌يابد و انتشار آب از برگ افزايش‌مي‌يابد.

علاوه بر موارد فوق‌الذكر عوامل گياهي نيز براين مقدارمؤثر مي‌باشند مثل بسته‌شدن روزنه‌ها كه در اين صورت ميزان تعرق كمتر مي‌شود. كه خود بازو بسته‌شدن روزنه‌ها نيز تحت عواملي همچون ميزان نور و رطوبت‌مي‌باشند. از عوامل مؤثر ديگر مي‌توان به تعداد روزنه‌ها و اندازه آنها اشاره‌نمود. هرچقدر اين تعداد بيشتر و اندازه آنها بيشتر تبخير و تعرق نيز افزايش‌مي‌يابد.

[1]- فيزيولوژي گياهان زراعي ـ ص.27

[2]-فيزيولوژي گياهي ـ ص . 10ـ12

[3]- برآورد آب موردنياز گياهان زراعي كشورـ ص. 64ـ66

شامل ورد 35صفحه ای