طراحی و ساخت سامانه الکترومغناطیس کننده با نانو فیلترهای مؤثر به ‌منظور افزایش تولید و کاهش آلودگی زیست‌ محیطی در آبیاری محصولات کشاورزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی کشاورزی ـ زراعت، تهران

2 دکتری برق ـ مخابرات، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران

3 دکتری فناوری نانو ـ نانو مواد، دانشگاه امام علی (ع)، تهران

چکیده

 
آب عنصر حیاتی برای بقا و حفظ کیفیت و منابع آن برای هر کشوری حائز اهمیت است. به ‌منظور بررسی اثر میدان مغناطیسی و نانو فیلتر بر آب آبیاری بر برخی صفات رشدی گیاه گوجه‌فرنگی شامل روز تا جوانهزنی، درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانهزنی، ارتفاع گیاه، طول ریشه‌چه، وزن تر و خشک، رنگیزههای فتوسنتزی و میزان جذب عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و آهن در برگ‌ها، آزمایشی به‌ صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار با دو سطح میدان مغناطیسی، چهار سطح نانو فیلتر و سه سطح گردش آب صورت گرفت.به ‌طور کلی نتایج نشان داد که میدان مغناطیسی اثر مطلوبی بر صفات مورد بررسی داشت و نانو فیلتر اثر کمتری از خود نشان داد. در اثر متقابل عوامل نیز میدان مغناطیسی مؤثرتر واقع گردید. در نهایت بر اساس نتایج به‌ دست ‌آمده از پژوهش، دستگاه مغناطیس کننده ساخته شد که این دستگاه نیاز به مصرف کودهای شیمیایی را تا حد زیادی کاهش میدهد و از اثرات سوء زیست محیطی آنان میکاهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Design and manufacture of electromagnetic device utilizing Nano filtration in order to increase production and reduce environmental pollution in agricultural irrigation water

نویسندگان [English]

  • Shahin Sharafaldin Shirazi 1
  • Mansour Nejati Jahromi 2
  • Mehdi Simiari 3

1 MSc, Agricultural Engineering-Agronomy, Tehran-Iran

2 PhD, Telecommunication Engineering, Shahid Sattari Aerial University, Tehran-Iran

3 PhD, Nanophysics, Imam Ali University, Tehran-Iran

چکیده [English]

Water, the vital element for survival and its quality and resources are substantial for every country. This study was based to investigate the effect of the magnetic field and Nano filtration on some growing characteristics of tomato such as days to germination, germination percentage, germination rate, height, root length, biomass, dry matter, chlorophyll a, b, total, carotenoids, and the absorption rate of NPK, Fe by the leaves, based on a factorial experiment in a randomized complete block design with three replicates was conducted. In this respect, two levels of magnetic field, four levels of Nano filtration and three levels of water circulation were included. Overall, the results indicated that the magnetic field had a positive influence, while the impacts of Nano filter were considerably less. Likewise, it is vital to note that the effect of the magnetic field was significantly higher in interrelationship samples. As a consequence, on the basis of the results, a magnetic water treating device has been manufactured. Overall, with the aim of the device, the required amount of chemical fertilizers would plunge by which their detrimental impacts upon environment could be reduced markedly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water
  • Growing traits
  • Magnetic field
  • Environmental and Biological pollution
  • Nano filteration

 بانژاد، ح.، مکاری قهرودی، ا.، اثنی عشری، م. و لیاقت، ع. (1392). بررسی اثر متقابل آب مغناطیسی و شوری بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه ریحان. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 2(7): 178-183.

رستگار، س. و صادقی لاری، ع. (1394). اثر آب مغناطیسی بر جوان‌ زنی و خصوصیات رشد اولیه بذر گوجه‌فرنگی. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 29(3): 409-413.

شرف‌الدین شیرازی، ش. (1392). بررسی اثر نانو کود کلات آهن و کود آهن بر صفات کمی و کیفی گیاه دارویی آویشن دنایی (Thymus daenensis L.)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن، دانشکده کشاورزی.

کندی، پ.، حسین‌زاده، م. م.، کیانی، و. و عبدی، ف. (1394). بررسی بحران آب و راهکارهای پیش‌رو (تأکید بر کشور پهناور ایران)، دومین همایش ملی راهکارهای پیشروی بحران آب در ایران و خاورمیانه، شیراز.

Ajmal Khan, M., Boer, B., Ozturk, M., Al Abdessalaam, T. Z., Clusener-Godt, M. and Gul, B. (2014). Tasks for Vegetation. Sci 47. Sabkha Ecosystem, V. IV. Springer Sci+Business Media. USA.

Alexander, R., Mensah, A., Bill Krantz, W. and Govind, R. (2015). Studies on Polymeric Nano-filtration Based Water Softening and the Effect of Anion Properties on the Softening process. European J. Polymer. 44(7): 2244-2252.

Basant, L. Maheshwari, M. and Harsharn, S. G. (2009). Magnetic Treatment of Irrigation Water: Its Effects on Vegetable Crop Yield and Water Productivity. Agric. W. M. (96): 1229-1236.

Brower, D. (2015). Magnetic Water Treatment, J. Pollution Engineering. 33(4): 12-20.

Chin, A. and Berube, P. R. (2015). Removal of Disinfection by-product precursors with Ozone UV, Nano-Filtration and Advanced Oxidation Process. J. Water Research. (39): 2136-2144.

Davie, T. (2008). Fundamentals of Hydrology (2nd Ed.). Taylor and Francis Group. 220pp. London and New York.

Efthimiadou, A., N .Katsenios, P. Papastylianou, V. Vriantafyllidis, I. Travlos, and D.J. Bilalis. (2014). Effects of Presowing Pulsed Electromagnetic Treatment and Nanofilteration of Tomato Seed on Growth, Yield, and Lycopene Content. Sci. W. J. 1-6.

Karla, Y. P. (1998). Handbook of reference methods for plant analysis. Chemical Rubber Company (CRC Press). Washington D. C. USA.

Karnik, B., Pavies, S., Baumann, M. J., and Masten, S. J. (2015). The Effect of Combined Ozonation and Filtration on Disinfection by-product Formation. J. Water Research. 39(13): 2839-2850.

Mahmood, S. and Usman, M. (2014) Consequences of Magnetized Water Application on Maize Seed Emergence in Sand Culture. J. Agricultural sci. and Technology. 1(16): 47-55.

Mosin, O. and Ignatov, I. (2015). Practical implementation of magnetic water treatment to eliminate scaling salts. J. Health, Medicine and Nursing. (10): 111-126.

Pederson, F. (2015). Magnets and Bioavalaibility of Water. Aquatomic Viewed.

Simonne, E. H., Jones, J. B., Mills, H. A., Snittlean. D. A. and Hussey, C. G. (1993). Influence of catalyst, sample weight, and digestion conditions on Kjeldahl N. Commun. Communications in Soil Sci and Plant Analysis. (24): 1609-1616.

Taiz, L., Zeiger, E. Max Moller, I. and Murphy, A. (2014). Plant Physiology and Developmetn (6th Ed.). Sinauer Associates, Inc. 761pp.

Witham, H. F., Blaydes, D. F. and Delvin, R. M. (1971). Experiments in Plant Physiology. Van Nostrand Reinhold Company. 245pp.