احداث سد زیستی در مقابل ریزگردها

این پدیده استان‌های غربی و مرکزی از خوزستان تا کردستان، ایلام، کرمانشاه و لرستان را تحت تاثیر قرار داده است. کارشناسان بر این باورند کاهش بارندگی، افزایش دمای زمین، نابودی پوشش گیاهی، تشدید فرسایش بادی و گسترش برنامه‌های مهار آب و طرح سدسازی در کشور از عوامل تاثیرگذار در ایجاد کانون‌های ریزگرد و بروز توفان‌های شن در کشور است؛ البته باید توجه داشت خشک شدن تالاب‌ها و نبود برنامه‌ریزی مناسب به منظور پیشگیری و کنترل کانون‌های اولیه ریزگرد و حرکت شن‌های روان نیز در این زمینه نقش بسیار مهمی داشته است. با توجه به اهمیت استفاده از راهکاری علمی برای مقابله با پدیده ریزگرد و پیامدهای ناشی از آن، طرح تولید مالچ‌های بیولوژیک یا زیستی با حمایت مالی ستاد توسعه فناوری آب، خشکسالی فرسایش و محیط‌زیست معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، در پژوهشکده زیست فناوری سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران در دست اجراست که با دستاوردهای قابل توجهی در زمینه مهار ریزگردها همراه بوده است.

مزیت‌های مالچ بیولوژیک

دکتر مهرداد کیانی‌راد، عضو هیات علمی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران و مجری طرح تولید مالچ یا خاکپوش‌های بیولوژیک در گفت‌وگو با جام‌جم می‌گوید: مالچ ترکیب پلیمری چسبناکی است که پس از پاشیده شدن روی سطح خاک، موجب چسبیده شدن ذرات خاک و شن در لایه سطحی خاک می‌شود. امروزه انواع مختلفی از مالچ‌ها از ترکیبات نفتی تا شیمیایی و انواعی از مالچ‌های زیستی از سوی شرکت‌های مختلف در سطح دنیا تولید می‌شود. مالچ‌های بیولوژیک از بیوپلیمرهایی تشکیل شده است که پس از فرآوری با ایجاد پیوند شیمیایی و اتصال فیزیکی ذرات خاک، موجب استحکام خاکدانه‌ها می‌شود. بیوپلیمرهایی که در تولید مالچ‌های بیولوژیک استفاده می‌شود، می‌تواند منشأ گیاهی، حیوانی یا میکروبی داشته باشد. در سال‌های اخیر استفاده از پلیمرها به عنوان جایگزینی برای مالچ‌های نفتی مورد توجه قرار گرفته که در تثبیت گرد و غبار و شن‌های روان نقش بسیار مهمی داشته است. یکی از مهم‌ترین مزیت‌های مالچ‌های بیولوژیک، کارایی مناسب این مالچ‌ها در تثبیت شن‌های روان و ذرات خاک است. این مالچ‌ها می‌تواند بدون ایجاد سیلاب سطحی وضع فیزیکی لایه سطحی خاک را اصلاح کند. مالچ‌های بیولوژیک به تنش‌های شیمیایی و محیطی از خشکی تا دما و نور مقاوم بوده و سازگاری بالایی با محیط‌زیست و اکوسیستم خاک دارد. از همه مهم‌تر این که استفاده از مالچ‌های زیستی یا بیولوژیک برای انسان، جانوران و گیاهان عوارضی را به همراه ندارد و قبل یا بعد از کشت گیاه قابل استفاده است. به گفته کیانی‌راد، نتایج بررسی‌ها و ارزیابی‌های انجام شده آزمایشگاهی و مزرعه‌ای نشان داده است مالچ بیولوژیک می‌تواند مقاومت لایه سطحی خاک را در مقابل سایش‌های ناشی از باد و باران افزایش دهد. یکی از مهم‌ترین دستاوردهای حاصل از اجرای این طرح این است که این روش می‌تواند راهکار مناسبی برای بافت‌های مختلف خاک باشد. پاشیدن این نوع مالچ در سطح وسیع با استفاده از روش‌های هوایی و زمینی در کوتاه‌ترین زمان امکان‌پذیر است.

مالچ‌های بیولوژیک به تنش‌های شیمیایی و محیطی از خشکی تا دما و نور مقاوم بوده و سازگاری بالایی با محیط‌زیست و اکوسیستم خاک دارد. این مالچ‌ها قبل یا بعد از کشت گیاه قابل استفاده است

عضو هیات علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی سازمان پژوهش‌ها درباره اثر این مالچ بر بهبود خواص و ویژگی‌های خاک این طور توضیح می‌دهد: بر اثر جریان‌های بادی و در نتیجه فرسایش بادی، خاک برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی خود را از دست می‌دهد و در نهایت ساختار خاک از نظر قابلیت حاصلخیزی و ویژگی‌های فیزیکی با تغییراتی مواجه می‌شود که به از دست دادن ویژگی‌های خود منجر خواهد شد. بر اثر توفان و جریان‌های شدید بادی، ذرات خاک جا‌به‌جا می‌شود و در نتیجه با معضل توفان ماسه‌ای یا پدیده ریزگرد مواجه خواهیم شد. با توجه به اهمیت این موضوع، ستاد توسعه فناوری آب، خشکسالی، فرسایش و محیط‌زیست، معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری بودجه‌ای در حدود 120 میلیون تومان به این طرح اختصاص داده است.

راهکاری سازگار با محیط‌زیست

در نخستین مرحله از این طرح، زیرساخت تولید مالچ بیولوژیک بر پایه بیوپلیمرها در نظر گرفته شد. این طرح اکنون به طور آزمایشی در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران راه‌اندازی شده است.

کیانی‌راد ضمن اشاره به این موضوع می‌افزاید: در مرحله بعد آزمایش‌های مزرعه‌ای انجام خواهد شد و در نهایت محصول تولید شده باید از نظر کیفی ارزیابی شود. اکنون ارزیابی‌های کیفی اولیه صورت گرفته است. استفاده از مالچ بیولوژیک در نقاط مختلف از کاشان تا گرمسار بررسی شده و در نهایت سه فرمول برای این مالچ استخراج شده است.

مالچ بیولوژیک تولید شده این قابلیت را دارد که همراه با کشت گیاه به تثبیت خاک کمک کند. رویکرد ما در این کاربرد در نظر گرفته شده برای مالچ بیولوژیک، بیشتر اصلاح خاک است. به عبارت دیگر هدف ما این است آنچه خاک با گذشت زمان از دست داده است به آن بازگردانیم. به همین دلیل در فرمولاسیون این نوع مالچ بیولوژیک بیشتر از موادی استفاده می‌شود که پیش از این در خاک بوده و اکنون به دلیل از دست دادن این مواد، خاک با کمبود آن مواجه است. با این راهکار می‌توان در کنار تثبیت خاک، آن را از نظر منابع غذایی موردنیاز برای رشد گیاه فعال نگه داشت.

مجری طرح تولید مالچ‌های زیستی با اشاره به مسیر طی شده برای رسیدن به این دستاورد می‌گوید: تجربه چهار ساله ما برای تولید مالچ بیولوژیک اکنون به دستاوردهایی منجر شده که می‌توان در زمینه‌های مختلف از آن استفاده کرد. در قراردادی که بتازگی با راه‌آهن منعقد کرده‌ایم، قرار است در یک منطقه 40هکتاری در منطقه تل حمید طبس برای حفاظت از خطوط راه‌آهن از این مالچ زیستی استفاده کنیم. ترکیبات زیستی موجود در بیومالچ‌ها و بیوپلیمرها خواص منحصربه‌فردی دارد که موجب ایجاد ساختاری مناسب در خاک می‌شود. به این ترتیب و با وجود چنین خواصی در لایه سطحی خاک از فرسایش خاک جلوگیری می‌شود. همچنین به دلیل وجود این ساختار در خاک، میزان جذب آب در خاک افزایش پیدا می‌کند. علاوه بر این استفاده از مالچ‌های بیولوژیک موجب می‌شود خاک در بخش ریشه فعال شود و فعالیت بیولوژیک ریشه را افزایش دهد. می‌توان از این محصول برای زیباسازی فضای شهری نیز استفاده کرد.

بر این اساس پوشش سبز را با مالچ بیولوژیک مخلوط می‌کنند. استفاده از این مالچ یا خاکپوش‌ها در زمین‌های کشاورزی موجب افزایش عملکرد محصول می‌شود و می‌توان انواع کودها را با آن ترکیب کرد. اما مهم‌ترین کاربرد این نوع مالچ، بهره‌گیری از آن به عنوان راهکاری برای کنترل ریزگرد و مهار گرد و غبار است. یکی از فرمولاسیون‌هایی که برای این مالچ در نظر گرفته شده، به منظور مهار ریزگردهاست.

مالچ بیولوژیک به واسطه این ویژگی ذرات رس را به هم می‌چسباند که در مهار گرد و غبار نقش بسیار مهمی دارد. این مالچ را در تونل باد با سرعت 90کیلومتر در ساعت آزمایش کرده‌ایم و نتیجه بررسی‌ها و ارزیابی‌های انجام شده در این زمینه رضایت‌بخش بوده است.

مالچ بیولوژیک به واسطه این ویژگی ذرات رس را به هم می‌چسباند که در مهار گرد و غبار نقش بسیار مهمی دارد. این مالچ را در تونل باد با سرعت 90 کیلومتر در ساعت آزمایش کرده‌ایم و نتیجه بررسی‌ها و ارزیابی‌های انجام شده در این زمینه رضایت‌بخش بوده است.

وی درباره تفاوت این مالچ در مقایسه با انواع دیگر تصریح می‌کند: این مالچ کاملا زیستی است. در طبیعت میکروارگانیسم‌های مفیدی وجود دارد. ما در داخل بیورآکتورها این میکروارگانیسم‌ها را تولید و در محصول نهایی از پلیمرهای حاوی این میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌کنیم. موادی که در تهیه مالچ‌های بیولوژیک به کار می‌رود سمی نیست و عوارضی به دنبال ندارد. علاوه بر این در مقابل تنش‌های محیطی مقاوم است و بعد از مدتی به عنوان ماده غذایی در خاک، موجب افزایش فعالیت بیولوژیک میکروارگانیسم‌های خاک می‌شود.

کیانی‌راد در پاسخ به این‌که آیا برای برای مهار ریزگردها با استفاده از این مالچ با سازمان حفاظت محیط‌زیست مذاکراتی داشته‌اند، می‌گوید: من عضو یکی از کمیته‌های تائیدکننده انواع مالچ‌های تولید شده در کشور هستم که پس از ارزیابی مالچ آنها را مورد تائید قرار داده و برای آنها گواهی صادر می‌کند. محیط‌زیست این فرصت را در اختیار ما قرار داده است تا از این محصول در زمینه‌های مختلف استفاده کنیم.

دانــش

فرانک فراهانی‌جم