سیستم های آبیاری
اهمیت آب و خاک بعنوان بستر حیات بر هیچ کس پوشیده نیست. معضلات ناشی از افزایش جمعیت و فشار بر منابع آب و خاک ضرورت حفاظت از این منابع و استفاده از سیستم های آبیاری را پیش می آورد. در سالهای اخیر خشکسالی های پی در پی و افزایش بیش از حد جمعیت، اهمیت منابع آبی را در کشور ایران که یکی از کشورهای خشک و نیمه خشک جهان محسوب می شود دو چندان کرده است. روند روزافزون تخریب منابع آب و خاک، کاهش سطح جنگلها و مراتع، آلودگی محیط زیست، از بین رفتن محوطه و پوشش گیاهی، افزایش جمعیت و غیره خسارات شدیدی به مناطق دارای اکوسیستم حساس وارد نموده است که می تواند اهمیت موضوع را بیش از پیش روشن سازد.
سیستم های آبیاری
با گذشت زمان و محدود شدن منابع ، انسان بر آن شد تا برای فایق آمدن به این چالش اساسی دست بکار شده و با بکارگیری روش ها و ابداع نوآوریهای جدید برای حل این مشکل دست به کار شود. اما متاسفانه هرچه پیش می رویم با چالشهای بزرگتری مواجه می شویم.گرم شدن کره زمین، تغییرات اقلیمی و در کنار آن افزایش جمعیت برروی این کره خاکی و مهمتر از آن کمبود آب این حیاتی ترین عنصر برای بقا و عوامل متعدد دیگر باعث شده تا طبیعت که تا قبل از این سخاوتمندانه برای رفع نیازها مواهب خود را در اختیار ما می گذاشت نیز مانند گذشته ما را مورد لطف خود قرار ندهد.
سیستم های آبیاری
گرمای کره زمین، کم شدن آب در سفره های زیر زمینی، افزایش افسارگسیخته جمعیت، جنگ، خشکسالی، قهر طبیعت، استفاده بی رویه از منابع طبیعی همگی از معضلاتی است که ما انسانها با آن دست به گریبانیم. یکی از راه هایی که می تواند تا حدودی چاره ساز باشد استفاده بهینه از منابع باقیمانده آب است تا با مدیریت درست در جهت استفاده از این منابع امیدوار باشیم که می توان احتیاجات خود و نسلهای آینده را تامین کنیم. لنت ترمز وسیله ای که استفاده هوشمندانه از آن می تواند گامی مهم و کار ساز در این حوزه باشد.
امروزه مهندسین علوم کشاورزی با استفاده از شیوه های نوین آبیاری و بکار گیری آن در تولید محصولات کشاورزی به این مهم دست پیدا کرده اند. آبیاری مکانیزه یکی از این اقدامات می باشد که نه تنها کمک شایانی به کشاورزان کرده بلکه باعث جلوگیری از هدر رفت آب نیز شده است. آبیاری در معنای لغوی کلمه یعنی پاشیدن یا پخش آب به میزان معینی بروی زمین زیر کشت و نفوذ آن به داخل زمین برای رشد محصول می باشد.
منابع آبیاری :
[ منابع آبیاری ]در واقع همان آب باران و برفی است که حاصل فصل بارش است و بهمراه آبهای سطحی و زیر سطحی که شامل آب رودخانه ها، سدها و همچنین آبی که از چاه ها، قنات ها و چشمه های زیر زمینی بدست می آیند می باشند که از اهمیت فوق العاده ای بعنوان تنها منابع آبی موجود برخوردار هستند.
انواع روش های آبیاری :
آبیاری نوین که از آن بعنوان آبیاری تحت فشار یاد می شود به دو صورت آبیاری بارانی و آبیاری قطره ای انجام پذیر بوده و می توان با در نظر گرفتن شرایط و رعایت بعضی نکات باعث هدر رفت حداقلی آب در این حوزه شد. بطور مثال در آبیاری بارانی میزان هدر رفت آب حدود 30% و در آبیاری به شیوه قطره ای حدود 5% می باشد که این راندمان در آبیاری سطحی به 50% میرسد. با توجه به این شرایط یک آبیاری موفق در یک پروژه آبیاری شامل عواملی موثر در انتخاب روشهای آبیاری است که به عواملی چون ترکیب خاک، زمین آماده کاشت، اندازه متراژ محل کشت، زهکشی، شوری خاک آب، آب مناسب، گیاهان مناسب کشت، انرژی قابل دسترس، تناوب و عملیات زراعی، کیفیت و میزان محصولات، شرایط مناسب آب و هوایی، هزینه آب مصرفی در کشت و غیره بستگی دارد.
هدف آبیاری :
هدف گزاری در آبیاری و تامین آب مورد نیاز گیاهان شامل نکاتی به شرح زیر است:
– مراقبت و تامین آب مورد نیاز گیاه در مواقع کم آبی در کوتاه مدت
– حفظ رطوبت خاک و محیط اطراف گیاه، شستن املاح مضر در خاک
– نرمی و لطافت خاک قابل شخم
– ایجاد ارتباط و هماهنگی با علوم مرتبط
– تامین آب مورد نیاز گیاه
– مطالعه دقیق بر روی بارش های منطقه ای و روان بودن آب حاصل از بارش یا آب شناسی (هیدرولوژی)
– توجه به نیاز و احتیاجات گیاه در برنامه آبیاری و الگوی کشت (گیاه شناسی)
– مطالعه خاک زیر سطح کشت به لحاط فیزیکی و محیطی به جهت کشت و پرورش گیاه (خاک شناسی)
روش های آبیاری :
به طور کلی آبیاری به سه روش انجام می پذیرد:
- آبیاری سطحی
- آبیاری تحت فشار
- آبیاری زیرزمینی
آبیاری سطحی
در این روش، آبیاری به دو صورت انجام می گیرد. در روش اول نهری ایجاد می شود. این نهر با جریان بر روی خاک و نفوذ تدریجی آب در خاک به تغذیه و آبدهی گیاهان می پردازد. در روش دوم آبیاری توسط لوله ای انجام می شود که دارای دریچه بوده جریان آب درون لوله و خروج آن از دریچه بروی زمین و نفوذ آب در خاک سبب آبیاری گیاهان می شود. آبیاری سطحی به سه شکل کرتی، نواری و شیاری انجام می شود.
در ایران به دلیل پایین بودن هزینه های تعمیرات و نگهداری و همچنین مناسب بودن هزینه های آبیاری، آبیاری به روش سطحی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.آبیاری سطحی در کنار مزایایی که برای آن ذکر شد دارای نقاط ضعفی نیز می باشد که از آن جمله می توان به عدم امکان اندازه گیری توسط ابزار و وسایل و نظارت بر جریان آب، کمبود نیرو کار ماهر و غیره نام برد.امروزه پیشرفت های تکنولوژی در روش های سطحی سبب شده است تا آبیاری سطحی در مراحلی بهتر از نوع پر فشار آن باشد. لوله های دریچه دار یکی از این موارد است.
لوله های دریچه دار نوعی از لوله های پلی اتیلن نرم است که به دلیل دارا بودن دریچه های قابل تنظیم که شباهت زیادی به جوی ها و نهر های داخل مزرعه دارد نه تنها تا حدود زیادی باعث کاهش نقاط ضعف آبیاری به روش سطحی شده بلکه کمک زیادی به توزیع آب و جریان هماهنگ و یکنواخت آن داخل زمین زراعی نموده و باعث بهبود کیفیت آب در مزرعه می شود. در نتیجه با این تفاسیر بدلیل کیفیت پایین آب قابل دسترس جهت مصارف کشاورزی در مناطقی از سطح کشور ما و همچنین بالا بودن غلظت مواد در آبیاری تحت فشار آبیاری سطحی کماکان بهترین گزینه است.
آبیاری تحت فشار
در آبیاری به روش تحت فشار آب را توسط لوله و با فشاری بیشتر از فشار اتمسفر در سطح مزرعه پخش می کنند. آبیاری تحت فشار نیز به دو صورت آبیاری موضعی و آبیاری بارانی انجام می شود. آبیاری موضعی نیز به دو شکل آبیاری قطره ای و آبیاری خطی صورت می پذیرد که با این دو روش می شود به مقدارزیادی در مصرف آب صرفه جویی کرد.
تعریف سیستم آبیاری قطره‌ای:
در این سیستم آب بوسیله پمپ از منبع به داخل شبکه پمپ شده و با عبور از سیلکون ناخالصی آن که شامل شن و مواد خارجی است ته نشین می شود سپس با فشاری بیشتر از یک اتمسفر از منبع تا مزرعه انتقال می یابد. در این حالت آب یا بصورت قطرات مجزا و یا به صورت مجزا و پیوسته و یا به شکل افشانه ریز با فشار کم بوسیله قطره چکان در طول خط انتقال قرار می گیرد. در آبیاری قطره ای نه تنها ریشه گیاه به شکل مناسب و مطلوبی سیرآب می شود بلکه باعث می شود بطور قابل ملاحظه ای از هدر رفتن آب جلوگیری شود که در مقایسه با دیگر روشهای آبیاری موثرتر می باشد.
انواع سیستمهای آبیاری قطره‌ای عبارتند از:
سیستم آبیاری قطره‌ای قطره چکان در خط، سیستم آبیاری زیرزمینی با لوله‌های تراوا، سیستم آبیاری بابلر، سیستم آبیاری قطره‌ای نواری و آبیاری قطره‌ای ثقلی
مزایای آبیاری قطره ای را می توان به شرح زیر نام برد:
– صرفه‌جويي در ميزان آب و هزينه
– زراعت آسان
– استفاده از آب شور
– جلوگيري از فرسايش خاک
– تنظيم ميزان آب مورد نياز براي انواع خاک‌ها و کشت‌ها در فصول مختلف زراعي
– تهويه مناسب خاک و يکنواختي پخش آب در سطح مزرعه و عدم نياز به زهکشي مزرعه
– افزايش محصول در واحد سطح در مقايسه با آبياري سنتي
– عدم نياز به تسطيح اراضي در اين روش
– جلوگيري از سله بستن و حفظ پوکي خاک
– عدم نياز به ایجاد نهرهاي خاکي درون مزرعه و نهرهاي زهکشي و استفاده بهينه از کل زمين
– قابل استفاده براي تمام گياهان
– امکان انجام آبياري همراه با کودپاشي و سمپاشي و پخش يکنواخت آنها
– وارد نشدن بذر علفهاي هرز به مزرعه به دليل انتقال آب از طريق لوله‌ها
– سهولت در انجام عمليات زراعي
– به حداقل رسیدن تبخير سطحي و جلوگیری از خارج شدن آب از محوطه ريشه
– عدم نياز به نيروي کارگر زياد بدليل ثابت بودن اجزاي سيستم
تعریف آبیاری بارانی:
در این روش آب به شکل باران با سرعتی برابر یا کمتر از نفوذ پذیری خاک بر روی سطح زمین پخش می شود. این نوع آبیاری در مناطق شیبدار، مناطقی با خاک های سبک متوسط و همچنین در شرایطی که آبیاری به روش ثقلی امکان پذیر نباشد قابل اجرا است.
آبیاری زیرزمینی:
در آبیاری زیرزمینی رطوبت لازم برای ریشه گیاه توسط کنترل سطح ایستابی صورت می پذیرد. برای این منظور لازم است که یک لایه غیر قابل نفوذ در عمق مناسب از سطح خاک وجود داشته باشد تا بتوان سطح ایستابی را کنترل نمود. از مهمترین مشخصه‌های این روش مرطوب نشدن سطح خاک می‌باشد بطوریکه معمولا برای تامین آب در اطراف ریشه سطح ایستابی به حدی بالا آورده می‌شود که رطوبت بتواند با استفاده از خاصیت موئینگی به ریشه برسد. در اين روش با خاصيت کاپيلاريته آب بيشتري در دسترس گياهان قرار مي گيرد. در روش کشت مستقيم گياه، در قسمت تحتاني يک لوله سفال به شکل ۸ قرار داده مي شود. کف بستر مقداري سنگريزه ريخته و به آن خاک اضافه مي کنند و سپس گياهان را داخل آن مي کارند. در بهار و تابستان و اوايل پاييز با غرقآب کردن بستر آبياري انجام مي گيرد و مازاد آب خارج مي شود.
تراوا يعني تراوش کننده و سيستم آبياري زيرزميني تراوا، سيستمي است که با استفاده از لوله هاي متخلخل اسفنجي، آب، کود، سم و اکسيژن را در يک فضاي رطوبتي، مستقيماً در اختيار ريشه قرار مي دهد و اجازه نمي دهد حتي يک قطره آب هدر رود.
سيستم تراوا در واقع همان سيستم قطره اي تکامل يافته است که در آن بسياري از مشکلات، نظير تبخير، گرفتگي منافذ، آسيب پذيري، تجمع ريشه و دست و پاگيري و غیره حل شده است و تنها فرق اين سيستم با قطره اي اين است که آبياري به صورت نشتي و زيرزميني انجام مي شود و همين تغيير به ظاهر کوچک، مزاياي نسبي بي شماري را به دنبال خواهد داشت که مي تواند اميد بخش تحول اساسي در اين زمينه باشد.
