مقدمه

در کشور ایران، آب در تولیدات کشاورزی، صنعتی و تأمین نیازهای بهداشتی و شرب نقش اساسی را ایفا می­کند و بخش کشاورزی حدود 70 الی 90 درصد مصرف آب کشور را به خود اختصاص داده است. این در حالی است که کارایی مصرف آب در بخش کشاورزی بسیار پایین و غالبا در حدود 30 درصد است. کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی مستلزم اتخاذ روش­های کاهش مصرف آب، افزایش کیفیت آب و تغییر رویه­ از آبیاری سطحی به سمت سامانه­های کم­فشار و تحت فشار است. در این راستا فناوری آب مغناطیسی موضوعی است که در سال­های اخیر توجه بسیاری از کارشناسان بخش آب و کشاورزی را به خود جلب نموده است. آب مغناطیسی به آبی اتلاق می­شود که از یک میدان مغناطیسی عبور کرده و در نتیجه خواص فیزیکی آن تغییر یافته است. در تحقیقات مختلف انجام شده در دنیا بیان شده است که تغییرات ایجاد شده در آب بوسیله اعمال میدان مغناطیسی، ضمن بهبود کارآیی و افزایش طول عمر تجهیزات و تأسیسات مورد استفاده در بخش کشاورزی، می­تواند اثرات مختلفی بر کیفیت آب، خاک، گیاه، دام، طیور، حشرات مفید و آبزیان داشته باشد که مقاله حاضر به نقل از تحقیقات انجام شده به شرح مختصری درباره هریک از موارد مذکور می­پردازد:

1. اثرات اعمال میدان مغناطیسی بر کیفیت آب و تجهیزات آبیاری

افزایش کارایی آبیاری در مزرعه، بخصوص در سامانه­های تحت فشار و بدون خاک همچون هیدروپونیک مستلزم کنترل ناخالصی­ها و املاح کربناته و بی­کربناته ­می­باشد. در واقع سختی بالای آّب آبیاری و محتوای بالای بی­کربنات کلسیم و منیزیم موجب تشکیل رسوب و ایجادگرفتگی درلوله­ها و خصوصا نازل­ها و قطره چکان­ها می­شود که مسیرعبور آب را مسدود نموده و همچنین اندام­های هوایی گیاهان را می­پوشاند و این امر کندی تنفس و کاهش رشد گیاه را در پی خواهد داشت. اگرچه، اجرای سیستم­های آبیاری کم فشار با لوله­های زیرزمینی و سیستم آبیاری تحت فشار (قطره ای و بارانی) امکان حصول راندمان آب در سطح مزرعه را تا حدود 95 درصد فراهم می­آورد؛ ولی به دلیل ناخالصی­های موجود در آب، عمرمفید تجهیزات مورد استفاده، به شدت کاهش می­یابد. پالایش الکترونی آب که جزء روش­های فیزیکی تصفیه آب به شمار می­رود با اعمال انرژی مغناطیسی می­تواند آب ساده را به مایعی با اثر بخشی بالا تبدیل کند، به طوری که خواص فیزیکی آب مغناطیسی شده از جمله دما، وزن مخصوص، کشش سطحی، ویسکوزیته و قابلیت هدایت الکتریکی آن تغییر می­یابد. با اعمال میدان مغناطیسی بدون اضافه کردن اسید، مواد شیمیائی و سمی به آب، روند تشکیل رسوبات تا حد قابل توجهی کاهش می­یابد و رسوبات از قبل تشکیل شده نیز بصورت تدریجی از بین خواهند رفت. در رسوب­زدایى الکترونیکى، یک میدان الکترومغناطیسى پیچیده، با اعمال نیروى بر روى یون­هاى املاح رسوب­گذار (که عمدتا از نوع بی­کربنات­هاى محلول بوده و از عوامل اصلى سختى آب می­باشند)، آنها را از حالت یونى خارج کرده و به شکل مولکولى تبدیل می­کند. نتیجه این فرآیند، تبدیـل کریسـتـال یـونى (سخت و چسبنده) بـــه کریستال مولکولى (نرم و غیرچسبنده) است. مولکول­هاى حاصله به یکدیگر ملحق شده و طبق پدیـده دانه برفى یا snow ball در آب بصورت شناور باقى می­ماند و بدین سان نه تنها رسـوب گــذارى املاح متوقف مى­گردد، بلکه امکان حذف این املاح معلق توسط فیلترهاى نسبتاً ساده نیز امکان پــذیر خواهد شد. از سویى دیگر با آزاد شدن مولکـول­هاى آب درگیر در هیدراتاسیون املاح رسوب­گـذار ، کاهش بیش از 10 درصد کشش سطحى آب و افزایش توان حلالیت عناصر در آب­، رسوبات پیشین نیز از جداره رها شده و در آب حل خواهند شد. با افزایش توان حلالیت آب، بهبود کارایی مصرف کود و ریزمغذی­ها، امری قابل انتظار خواهد بود.

2. اثرات آبیاری مغناطیسی بر خاک

آبیاری با آب شور در خاک­های بـا بافـت ســنگین، باعــث پراکنــدگی ذرات رس، کــاهش در نفوذپذیری خاک به دلیل بسته شـدن منافـذ خـاک، کاهش در تخلخل و هدایت هیدرولیکی خاک می­شود. از سویی دیگر، نمک­های موجود در خاک و آب در اثر پدیده مویینگی در سطح خاک جمع شده و موجب تشدید مشکل شوره­زایی و سفت شدن خاک می­گردند. همچنین، تجمع نمک علاوه بر سطح خاک در اطراف ریشه­ها نیز تشکیل می­شود که موجب کاهش رشد گیاه و پیری زودرس آن می­شود. در این راستا آبیاری مغناطیسی با تبدیل نمودن آب سخت به آبی سبک­تر، و افزایش سرعت نفوذ آب نقش مهمی در کاهش هدایت الکتریکی خاک و آبشویی املاح از ناحیه رشد ریشه، و در نتیجه پوک­تر شدن خاک دارد.

3. اثرات آبیاری مغناطیسی بر گیاه

با کاهش اثرات تنش شوری، املاح و رسوبات تحت استفاده از آبیاری مغناطیسی، بهبود رشد و عملکرد گیاه، امری قابل انتظار است. در مورد سایر مزایای استفاده از آب مغناطیسی در کشاورزی گفته شده است که این نوع آب نسبت به آب معمولی، کشش سطحی کمتر و قابلیت نفوذ و حلالیت بیشتری داشته و سبب افزایش فعالیت آنزیم­ها، پروتئین­ها، کلروفیل، رنگدانه، اسید نوکلئیک و قطبی­شدن ملکول­ها در سلول­های زنده گیاهان می­گردد. همچنین برخی نتایج نشان داده است که فعالیت عناصر غذایی موجود در خاک در زمان­ها و فواصل مختلف از منبع آب مغناطیسی متغیر بوده و رفتار آب مغناطیسی نیز در انتقال عناصر غذایی در خاک متفاوت از آب معمولی می­باشد. سازوکار اثر سودمند آب مغناطیسی بر رشد گیاهان هنوز مشخص نیست و اثرات سودمند آن ممکن است مربوط به تغییر ساختار آب و فیزیولوژی گیاه و سلول باشد؛ بدین صورت که به عقیده برخی از پژوهشگران میدان مغناطیسی سبب تضعیف یا شکستگی پیوندهای هیدروژنی شده و مولکول‌های آب تک واحدی را تشکیل داده و در سلول­های زنده بیشتر نفوذ کرده و سبب افزایش رشد گیاهان می‌شود. از سویی دیگر، با اعمال میدان مغناطیسی، آب به نوعی پاستوریزه شده و از بیماری­های گیاهی (قارچی، باکتریایی و ویروسی) پیشگیری شده و در نتیجه از میزان مصرف سموم شیمیایی کاسته می­­شود و گیاه شاداب‌تر، سبزتر و سالم‌تر به نظر می­رسد. ماحصل تمام موارد ذکر شده می­تواند افزایش در کمیت و کیفیت محصول باشد.

4. اثرات آب مغناطیسی بر دام، طیور،آبزیان و زنبورداری

در صنعت پرورش دام، طیور، آبزیان و زنبورداری، آب مغناطیسی با افزایش توان حلالیت و نفوذ آب، موجب تسهیل فرآیند حل و جذب داروها و مکمل­های غذایی و ویتامین­ها (از طریق بهبود روند انتقال آن­ها از طریق غشاهای بیولوژیک) جلوگیری از تشکیل رسوبات ژلاتینی در مخازن و استوک­ها خواهد شد که این پدیده به کاهش مصرف دارو­ها و مکمل­ها نیز می­تواند کمک نماید. از طرفی با پایین آمدن بار میکروبی آب و اثربخشی دو چندان داروها و واکسن­ها مقاومت این جاندارن در برابر بیماری­ها بیشتر شده که کاهش تلفات را به دنبال دارد.

نتیجه­ گیری

فناوری آب مغناطیسی به سبب مزایای آن در بهبود کمیت و کیفیت تولید محصولات کشاورزی و بهبود کیفیت آب در مناطق خشک، شور و قلیایی، در سال­های اخیر توجه کارشناسان بخش آب و کشاورزی را به خود جلب نموده است و در شرایط کنونی کشور که تأمین آب سالم و با کیفیت،  بهبود امنیت غذایی و توجه به محیط زیست مطرح است مغناطیده کردن آب با استفاده از اصلاح‌گرهای مغناطیسی بجای مواد شیمیایی می­تواند امری موثر باشد. البته لازم به ذکر است که به کارگیری و اجرای آن در هر بخش باید همراه با دانش و رعایت نکات دقیق علمی، فنی و تخصصی باشد.