تولید مالچ پلیمری جهت کنترل ریزگردها
فرسایش خاک در سراسر دنیا یک مسئله مهم زیست محیطی و کشاورزی است. برای کاربردهای کشاورزی و بیابان زدایی خاک با پایداری مناسب یک امر ضروری است.
1- مشخصات محصول
فرسایش خاک در سراسر دنیا یک مسئله مهم زیست محیطی و کشاورزی است. برای کاربردهای کشاورزی و بیابان زدایی خاک با پایداری مناسب یک امر ضروری است. خواص فیزیکی خاک اثر مهمی بر نحوه عملکرد خاک دارد. یکی از راه های بهبود خاصیت فیزیکی خاک استفاده از پایدار کننده‌های خاک می‌باشد. در محافل و مجامع مختلف, ایران همواره به عنوان کشوری فعال در امر بیابان زدایی و تثبیت شن‌های روان به شمار می‌رود. این امر مرهون تلاش و پشتکار کارشناسان و دست اندرکارانی است که از مرکز تا اقصی نقاط دور افتاده بیابانی رنج گرما و سرما را با دل و جان چشیده‌اند. اقدامات اجرایی متنوعی برای رفع این معضل در کشورمان انجام شده است. برخی از این اقدامات عبارتند از دیوار کشی- حفر کانال– مالچ پاشی – کاشت بوته و درختچه‌های کویری و … که تا به حال اهداف مورد نظر را تامین نکرده و رضایت صد درصدی به همراه نداشته است. باتوجه به آنکه مهار ریز گرد ها و بیابان زدایی به یکی از معضلات و مشکلات روز کشورمان در خلال چندین سال اخیر تبدیل گردیده است.
یکی از فناوریهایی که در کشور ما برای مقابله با فرسایش بادی استفاده می‌شود مالچ های نفتی می‌باشد که به منظور رعایت اختصار از بیان تاریخچه بکارگیری آن در کشورمان اجتناب می‌گردد. به طور کلی مالچ در لغت به معنی پوشش است اما در بیابان زدایی و کشاورزی از آن به عنوان «خاک پوش» یاد می‌شود که عملا شامل ایجاد پوششی در سطح اراضی حساس به فرسایش به منظور ممانعت از تاثیر عامل فرسایشی بر آن می باشد.
با توجه به معایب ذاتی مالچ های نفتی بر آن شدیم تا ماده‌ای را که توانایی جایگزینی ماده مورد نظر را داشته و از کارایی مناسب برخورردار بوده و معایب و مشکلات ترکیبات نفتی را نداشته باشد جایگزین آن نماییم. برای ارایه روشی مناسب، زیست سازگار و با توانایی مهار مناسب لازم بود عوامل موثر در حرکت و تجمع شن ها یعنی باد، آب و نوع و جنس خاک مورد بحث و مطالعه قرار گیرد. یکی دیگر از مطالبی که در انتخاب نوع مواد و میزان آنها حایز اهمیت است، هدف بکارگیری آن بود که پس از بررسی های لازم اهداف ذیل برای بکارگیری آن ترسیم گردید:
- تثبیت خاک با در نظر گرفتن عواملی که سبب زنده بودن و حفظ خواص نباتی خاک است
- تثبیت خاک با در نظر گرفتن تمامی ملاحظات خاک
- اصلاح و بهبود خواص فیزیکی خاک
- حفظ رطوبت خاک
- تثبیت و حفظ رطوبت خاک
- اصلاح و حفظ رطوبت خاک
2- محاسن بکارگیری مالچ پلیمری
- نداشتن تاثیر منفی بر رشد گیاهان
- فاقد هرگونه بو
- زیست سازگاری کامل با محیط زیست
- سرعت عمل بسیار زیاد در تثبیت خاک
- پایداری طولانی و مقاوم در برابر نور خورشید و حرارت
- جذب سریع آب
- جلوگیری از تبخیر آب
- کنترل دمای خاک در فصول گرم و سرد (محافظت خاک در برابر گرمای بسیار زیاد): مالچ بر روی خاک همانند لایه ای محافظ عمل نموده و همچنین رطوبت باقی مانده را در سرما نگه می دارد
- امکان کشت سریع درختچه و پوشش گیاهی بلافاصله پس از پاشش ترکیب
- قیمت مناسب در مقایسه با مالچ های نفتی و سایر مالچ های سنتزی
- کاهش دمای هوا و خاک در مناطق کویری به دلیل جذب بسیار کمتر نور خورشید
- شیوه حمل و نقل آسان و بدون ریسک با استفاده از روش های مختلف (تانکرهای 10 تا 20 هزار لیتری)
- شکل نهایی محصول که به دو صورت گرانول و یا مخلوط تغلیظ شده همراه با آب می‌باشد
- عدم وجود سرب در این پلیمر (اکثر کسانی که اقدام به پاشش مالچ نفتی می کنند دچار مشکلات ریوی می‌شوند)
- ماندگاری بیش از سه سال (تقریبا پنج ساله )
- پلیمر پس از تجزیه به کربن و نیتروژن به عنوان مواد مغذی خاک تبدیل می‌شود
- کاهش فرسایش و اصلاح سطح خاک
- پیشگیری از حرکت شن ها و جلوگیری از خسارت به تاسیسات زیر بنایی کشور
- جلوگیری از سایش های حاصل از ریزش باران
- کاهش حجم سیلاب ها و کاهش سرعت حرکت آنها
- حفظ رطوبت خاک
- قابل استفاده به صورت همزمان برای اصلاح بیولوژیک خاک
- تامین برخی مواد مغذی گیاهان
- • حقظ قابلیت رشد گیاه
- کاهش مونومر باقی مانده در پلیمر به کمتر از 0.05 درصد
- انعطاف پذیری بسیار بالا در زمینه مهار خاک
- افزایش میزان تخلخل خاک
مزایای مالچ پلیمری تولید شده نسبت به محصولات رقیب
- رفتار خاک پس از بکارگیری
با توجه به سازگاری مواد بکار رفته در پلیمر با خاک، استفاده از این ماده پلیمری در خاک سبب اتصال اجزاء خاک و تشکیل یک بافت کامپوزیت مانند می¬کند. به عبارت دیگر پلیمر در خاک نفوذ کرده و از طریق برهم کنش شیمیایی که بوجود می‌آید باعث بهم پیوستگی اجزاء خاکدانه و بهبود خواص فیزیکی خاک می‌گردد.
- اجازه رشد و نمو گیاه
با توجه به اینکه مواد تشکیل دهنده مالچ پلیمری از نوع مواد آلی است، این مواد پس از تخریب و تجزیه در اثر عوامل محیطی به مواد آلی مورد نیاز خاک تبدیل شده و سبب تغذیه خاک و رویش بهتر گیاه خواهد شد.
- مقاومت در برابر تخریب
با توجه به ویژه‌گی‌های ساختاری پلیمر مورد استفاده از حیث مقاومت به تابش اشعه ماوراء بنفش، پایداری خوبی دارد و به همین دلیل این ماده حدود 5 سال زمان ماندگاری دارد.
- خصوصیات مواد تجاری مشابه بین المللی
در کشورهای غربی و توسعه یافته نیز از ماده‌ای شبیه همین پلیمر استفاده می‌گردد با این تفاوت که اجزاء آن به صورت فیزیکی با یکدیگر واکنش داده و باعث بهبود و تقویت خاک می‌گردد اما در این پروژه، مواد بکار رفته با یکدیگر واکنش شیمیایی داده و اتصال قویتری با خاک ایجاد می‌نمایند. بنابراین ضمن استحکام بخشی بیشتر به خاک، سبب کاهش چشم گیری در میزان مصرف این مواد خواهد شد.
- سرعت کار- تجهیزات و نحوه پاشش
با توجه به اینکه سیال مورد استفاده آب است، سرعت پاشش مناسب بوده اما نیاز به اصلاح در سامانه های پاششی کاملاُ مشهود است.
- تثبیت با هدف انجام عملیات بیولوژیک – فرصت برای رشد گیاه و جذب رطوبت
این پلیمر که خاک را تثبیت می‌کند قابلیت جذب آب را نیز داشته و با جذب رطوبت به صورت ژل در آمده و آب جذب شده را تا مدتی حفظ می‌کند. از طرف دیگر حضور این پلیمر در خاک سبب خلل و فرج در خاک گردیده و از بروز سیلاب بر روی زمین و فرسایش خاک جلوگیری خواهد نمود و رویش گیاهان را نیز تقویت می‌کند.
- اهداف ماده مورد نظر و قابلیت های آن صرفا در تثبیت شن‌های روان
چنانچه این ماده پلیمری تنها با هدف تثبیت شن‌های روان بکار رود، یکی از قابلیت‌های آن خنثی کردن تونل‌های باد در مناطق کویری و بیابانی و جلوگیری از آسیب‌های فراوان به زمین‌های کشاورزی، تاسیسات زیر بنایی کشور مانند فرودگاه‌ها، راه‌آهن شهری و بین شهری و آسیب رساندن به محیط زیست و سلامت انسان‌ها می‌باشد.
این طرح هم اکنون مراحل آزمایشگاهی و نیمه صنعتی را پشت سر گذاشته و دانش فنی آن آماده ارائه به متقاضیان می باشد.
