امكان سنجي عملي استفاده از گرمايش ريزموج در باند ISM براي دفع علف هرز خاكشير

Practical Feasibility of Using ISM Band Microwave Heating Treatment for Sisymbrium Irio Weeds

علف هاي هرز يكي از اصلي ترين عوامل خسارت در مزارع كشاورزي به حساب مي آيند. در روش هاي متداول دفع، در مرحله اي كه علف هرز هنوز گياهچه بوده و به بذردهي نرسيده است، از بين مي رود. ساليان متمادي بايد از اين روش هاي دفع علف هرز استفاده نمود تا بتوان بانك بذور علف هاي هرز موجود در خاك را تهي كرد. علاوه بر اين روش هاي شميايي مورد استفاده براي محيط زيست پرخطر هستند. در روش دفع آفات با استفاده از ريزموج، بذور علف هرز موجود در خاك به طور مستقيم آسيب مي بينند و قدرت جوانه زني خود را از دست مي دهند. اين روش مبتني بر گرمايش الكترومغناطيسي مي باشد. از آنجايي كه بذور به گرما حساس اند لذا با رساندن دماي آن ها به 60 درجه سانتي گراد مي توان قدرت جوانه زني آن ها را از بين برد. براي بررسي تاثير ريزموج روي بذر خاكشير، بذور خاكشير مدفون در خاك را طي چهار مرحله آزمايش با زمان هاي متفاوت تحت تابش ريزموج توليد شده توسط اجاق ماكروويو، كه در باند ISM و با توان اسمي W 1000 كار مي كند، قرار داديم. بذر علف هرز خاكشير در بازه هاي زماني مختلف تحت تابش قرار گرفته و ميزان جوانه زني در هر كدام به دست آمد. سپس با استفاده ازشبيه سازي ميدان الكتريكي تابش شده در اين تست ها، مقدار توان جذب شده مورد نياز براي از بين بردن جوانه زني علف هرز به دست آمد. ميانگين اندازه ميدان اعمال شده در عمق cm 1 خاك حدود V/m 5700 و مقدار انرژي لازم براي از بين بردن قدرت جوانه زني بذر خاكشير موجود در خاك J/cm3 200 برآورد شده است.

Weed control is one of the most important problems of agriculture industry due to the reduction of productivity of the fields. Traditional, chemical, and biological weed management alternatives have their own drawbacks such as environmental issues. This opens the doors for new technologies such as microwave treatment of weeds which directly target the weeds using electromagnetic heating. Due to their sensitivity, by increasing weed seeds temperature to about 60 degrees, they will lose their germination potential. The effects of microwave on a famous type of weed named Sisymbrium Irio have been investigated. Ready to germinate, buried weed seeds are exposed to microwave power in different exposure times. The results of our experiments and simulation show that the average electric field in the depth of 1cm in soil is around 5700 V/m and the amount of dissipated energy that is necessary for destroying Sisymbrium Irio seeds germination is around 200 J/cm3.