بررسی اثر ذغال فعال به عنوان بهبود دهنده رشد گیاهان

به ‌منظور حفاظت از منابع زیست‌ محیطی از طریق کاهش مصرف کودهای شیمایی و کاهش هزینه‌ های تولید و کودهای زیستی می ‌توان در حفاظت غیرمستقیم از منبع مزبور و بهبود خاک‌ های زراعی و اقتصاد منطقه نقش مهمی ایفاء نمود.

بخش پروژه های دانش آموزی - مهدی رحمانی

دوازدهمین 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: بررسی اثر ذغال فعال به عنوان بهبود دهنده رشد گیاهان

نام ارائه دهنده/دهند گان: کیمیا سلیمانی و ستاره مطیع پور

زمینه و نوع پروژه: کشاورزی

درجه سختی: متوسط

نام مدرسه: مجتمع اموزشی نوآور

مقدمه

ذغال فعال حاصل یک ترکیب زیستی و آلی همانند چوب است که در اثر سوختن در شرایط با اکسیژن اندک به وجود می آید. استفاده از ذغال فعال به زمان های دور زمانی که بومیان آمریکایی مواد آلی را در شرایط با اکسیژن کم در گودال های حفر شده ای می سوزاندند و به منطور تولید ذغال و گاز این کار انجام می شد. اما وجود باستانی ذغال فعال برای سالیان متمادی ناشناخته باقی ماند تا اینکه دانشمندان در سال های اخیر وجود موثر آن را دریافتند.

ذغال فعال در اثر پدیده شیمیایی پیرولیز به وجود می آید. پیرولیز یا آذر کافت واکنشی است که درآن هیدروکربن ‌های سنگین به وسیله گرما به هیدروکربن ‌های سبک‌ تر و ساده‌ تر تبدیل می‌ شوند و فرایندی برگشت ناپذیر است.

در این فرایند بیومس یا توده زیستی در شرایط بدون یا اکسیژن بسیار کم در دمای 350 تا 700 درجه سانتی گراد حرارت داده می شوند. البته نوع ذغال فعال بستگی به دو عامل دارد: نوع بیومس یا توده زیستی مورد استفاده و دیگری دما و سرعتی که حرارت داده می شود. به طوری که هرچه دما و سرعت حرارات بالاتر باشد ذغال فعالی با خلل و فرج کمتر و بدون میکروارگانیسم های زنده به وجود خواهد آمد. اما در دمای کم تر و سرعت پایین تر حرارت کیفیت ذغال فعال به دلیل وجود میکروارگانیسم ها و خلل و فرج بیشتر و ریزتر اقزایش خواهد یافت.

امروزه استفاده از کودهای شیمیایی در کشاورزی یک معضل بزرگ محسوب می شود. مصرف کودهای شیمیایی صرف نظر از هزینه زیاد آن می تواند مشکلات زیست محیطی زیادی را به همراه داشته باشد. در نتیجه مصرف نامتعادل کودهای شیمیایی کمبود بعضی از عناصر غذایی تشدید شده و خواص فیزیکی و شیمیایی خاک ها نیز دست خوش تغییرات شده اند. یک راه حل مناسب برای افزایش مقدار مواد آلی خاک های زراعی کشور استفاده از کودهای زیستی می باشد.

ماده آلی به عنوان یکی از ارکان مهم باروری خاک محسوب می شود. میزان ماده آلی خاک باید در سطح مناسبی حفظ شود. امروزه به دلیل استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی، مواد آلی در اکثر زمین های کشاورزی ایران کاهش یافته است. متاسفانه سطح مواد آلی خاک های زراعی ایران عمدتا کم تر از یک درصد است که این امر به دلیل مصرف بی رویه کود های شیمیایی، به خصوص کودهای ازته و عدم استفاده از کودهای آلی در سال های اخیر است.

مصرف کودهای شیمیایی صرف نظر از هزینه زیاد آن می تواند مشکلات زیست محیطی زیادی را به همراه داشته باشد. در نتیجه مصرف نامتعادل کودهای شیمیایی کمبود بعضی از عناصر غذایی تشدید شده و خواص فیزیکی و شیمیایی خاک ها نیز دست خوش تغییرات شده اند.

هدف

به ‌منظور حفاظت از منابع زیست‌ محیطی از طریق کاهش مصرف کودهای شیمایی و کاهش هزینه‌ های تولید و کودهای زیستی (که در نظام‌ های زراعی کم‌ نهاده از اهمیت ویژه ‌ای برخوردارند) می ‌توان در حفاظت غیرمستقیم از منبع مزبور و بهبود خاک‌ های زراعی و اقتصاد منطقه نقش مهمی ایفاء نمود. به‌ عبارت دیگر می ‌توان با کاهش مصرف کودهای شیمیایی و استفاده از نهاده ‌های زیستی گام ‌های مهمی در راستای سیاست ‌های کشاورزی پایدار و کاهش آلودگی ‌های زیست‌ محیطی برداشت.

از این رو در این پروژه سعی شد با استفاده از ذغال فعال به عنوان کودهای زیستی عملکرد گیاه بهبود بخشیده شود. از آنجایی که ذغال فعال دارای عملکرد بهبود افزایش میزان عناصر معدنی در خاک و رشد باکتری های خاک موجود در خاک و نیز جلوگیری از آب شویی مود آلی و معدنی خاک می باشد لذا در این طرح از ذغال فعال به عنوان بهبود دهنده رشد و جایگزین کودهای شیمیایی استفاده شد.

روش

بعد از تهیه 14 عدد گلدان یکسان و هم اندازه هرکدام به میزان 30 گرم از خاک باغچه فاقد کود شیمیایی یا هرگونه افزودنی به آن ها اضافه گردید. سپس مقادیر مختلف از ذغال فعال به هر کدام از گلدان ها اضافه گردید. در نمونه های شاهد هیچ گونه افزودنی اضافه نشد. هر کدام از نمونه ها سه تکرار داشتند. سپس بذرهای گیاه گندم به تعداد 10 عدد در هر گلدان کاشته شد. در نهایت بعد از آبیاری روزانه زمان جوانه زنی و رشد ساقه و برگ و ریشه گیاه گندم مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر ذغال فعال بر رشد گیاه سنجیده شد.

مهارت ‌های کسب شده

1. روش ایده یابی (بارش مغزی)

2. مهارت کار در آزمایشگاه (رعایت نکات ایمنی)

3.  آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز

4.  آشنایی با پروپوزال نویسی

5. آَشنایی با مقاله نویسی

6. آشنایی با تهیه پاورپوینت

7. آشنایی با نحوه جستجوی اطلاعات

8. آشنایی نحوه فیش برداری

9. مهارت ساخت پوستر علمی

10. مهارت انجام کارگروهی

تنظیم کننده: محبوبه همت