دانشگاه شهید بهشتی فصلنامه علوم محیطی 3115-7173 16 2 2018 06 22 Impact of magnetized salt water on the essential nutrient uptake by maize اثر آب شور مغناطیسی‌شده بر جذب عناصر غذایی ضروری به‌وسیله گیاه ذرت 217 232 97942 FA فاطمه آقامیر گروه اگرواکولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران حسینعلی بهرامی گروه خاک‌شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2018 03 06 <strong>Introduction:</strong> <br />A growing population demands more food and water; with the reduction of conventional water resources, it will be essential to increase the efficiency of nutrient use in conventional systems. Iran is located in the mid-latitude belt of arid and semi-arid regions of the Earth and such arid and semi-arid regions cover more than 60% of the country. As a result, water is the most important limiting factor for biological and agricultural activities and the use of unconventional water in agriculture is inevitable and important under our country's conditions. Unconventional waters are not directly usable and must be adapted for use, including the removal of biological contamination, heavy metals, salinity and pH amendment. The aim of this study was to evaluate the effect of magnetic water on the essential nutrients uptake by maize (Zea mays) in saline conditions.  <br /><strong>Materials and methods:</strong> <br />Magnetic water was supplied by a magnetic device with an electromagnetic field intensity varying from 8 to 10 mT. The experimental design was two factors factorial (2x3) arranged in a randomized complete block design. The combinations of the treatments were at two levels of water - non-magnetic (normal) and magnetic - and three levels of salinity (800, 1300 and 2100 ppm NaCl) with three replications. Soil physicochemical properties including texture, organic carbon, cation exchange capacity, electrical conductivity, pH, nitrate, sulfate, chlorine, phosphorous, iron, zinc, manganese, copper, and soluble and exchangeable calcium, magnesium, sodium and potassium, as well as elements present in the plant, including total nitrogen, phosphorus, potassium, sodium, calcium, magnesium, iron, zinc, manganese and copper, were all measured using standard methods. <br /><strong> Results and discussion:</strong> <br />The results of chemical water analysis showed that the electromagnetic field had no significant effect on its chemical properties. Regarding soil properties before and after harvest, magnetic water had a significant effect on soluble and exchangeable sodium, chlorine, calcium and magnesium. The results, also showed that with increasing salinity, macronutrients uptake and protein percentage were reduced, while micronutrient uptake and sodium levels increased; moreover, comparisons of treatment means showed that magnetic treatment increased uptake of all the nutrients and the protein percentage in leaves and seeds of maize plants, but no significant changes were observed in their roots and shoots. The results showed that magnetic water reduces sodium accumulation and its destructive effects on the reproductive organs of maize plant. Due to the accumulation of sodium in roots and stems, the plant's resistance to salt stress increased.  <br /><strong>Conclusion:</strong> <br />Due to the poor water quality in the agricultural section, it appears that utilization of magnetic water in arid and semi-arid regions of Iran can lead to improved yield and water productivity; therefore, it is recommended that further research be undertaken in this areas. <strong>سابقه و هدف:</strong><br /> جمعیت روبه‌رشد به غذا و آب بیشتری نیاز دارد که با کاهش منابع آبی متعارف، افزایش بهره‌وری عناصر غذایی در سامانه‌های متعارف ضروری خواهد بود. ایران در بخش میانی کمربند خشک کره زمین واقع شده، زمین‌های خشک و نیمه‌خشک بیش از 60 درصد مساحت آن را پوشانده و در نتیجه آب مهمترین فاکتور محدود‌کننده در فعالیت‌های کشاورزی و بیولوژیکی است. کاربرد آب‌های نامتعارف در کشاورزی امری اجتناب‌ناپذیر بوده و در شرایط کشور ما نیز اهمیت زیادی دارد. آب‌های نامتعارف آب‌هایی هستند که قابلیت استفاده به‌صورت عادی و مستقیم را نداشته و برای استفاده باید اصلاحاتی از جمله حذف آلاینده‌های زیستی، فلزات سنگین، اصلاح شوری و pH روی آنها انجام شود. هدف این پژوهش ارزیابی اثر آب مغناطیسی بر جذب عناصر غذایی ضروری به وسیله گیاه ذرت (Zea mays) در شرایط شور بود.<br /> <strong> مواد و روش‌ها:</strong><br /> برای تهیه آب مغناطیسی از دستگاه الکترومغناطیسی با شدت میدان 8 تا 10 میلی‌تسلا استفاده شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور آب و شوری اجرا شد. تیمارهای آزمایشی از ترکیب دو سطح آب، غیرمغناطیسی (نرمال) و مغناطیسی و سه سطح شوری، 800، 1300 و 2100 میلی‌گرم در لیتر NaCl، با سه تکرار تشکیل شد. ویژگی‌های فیزیکی‌شیمیایی خاک از جمله بافت، کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، قابلیت هدایت الکتریکی، pH، کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم محلول و تبادلی، نیترات، سولفات، کلر، فسفر، بُر، آهن، روی، منگنز و مس و همچنین عناصر موجود در گیاه از جمله نیتروژن کل، فسفر، بر، پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم، آهن، روی، منگنز و مس با استفاده از روش‌های استاندارد اندازه‌گیری شد.<br /> <strong> نتایج و بحث:</strong><br /> نتایج تجزیه شیمیایی آب نشان داد که میدان الکترومغناطیسی اثر معنی‌داری بر ویژگی‌های شیمیایی آب ندارد. با توجه به ویژگی‌های خاک پیش و پس از برداشت محصول، آب مغناطیسی فقط بر غلظت‌های سدیم محلول و تبادلی، کلر، کلسیم و منیزیم محلول اثر معنی‌دار داشت. همچنین با افزایش شوری، جذب عناصر غذایی پرمصرف و درصد پروتئین کاهش و جذب عناصر غذایی کم‌مصرف و سدیم افزایش یافته است. بررسی مقایسه میانگین تیمارهای آزمایشی نشان داد که آب مغناطیسی جذب تمامی عناصر غذایی و درصد پروتئین را در برگ و دانه ذرت افزایش داده اما در مورد ریشه تغییر معنی‌داری مشاهده نشد. نتایج این پژوهش نشان داد که آب مغناطیسی در گیاه ذرت سبب کاهش تجمع سدیم و در نتیجه پیامدهای مخرب آن در اندام زایشی شده و با تجمع سدیم در ریشه و ساقه افزایش مقاومت گیاه به تنش شوری را سبب شده است. <br /> <strong>نتیجه‌گیری:</strong><br /> در نواحی خشک و نیمه‌خشک ایران، با کاهش کیفیت آب مناسب در بخش کشاورزی، به نظر می‌رسد استفاده از آب مغناطیسی می‌تواند منجر به بهبود عملکرد و بهره‌وری آب شود؛ بنابراین انجام پژوهش‌های بیشتری در این زمینه پیشنهاد می‌شود.  https://envs.sbu.ac.ir/article_97942_0c75f311fd21aeb8c4cfd14d770bd7b3.pdf