(سیستم های قطره ای) ، ( آبیاری بارانی)

  مقدمه:  کشور ایران از نظرموقعیت استراتژیکی  و اقلیمی یکی از کشورهای بی نظیر در کره زمین است با وسعتی برابر 1648000 کیلومتر مربع از شمال تا جنوب واز شرق تا غرب دارای آب و هوای متغیر با اقلیم های متفاوت است . در کشوری با این همه نعمات خدادای ،  نباید فقر یافت شود . در حالیکه معضلات اجتماعی امروز ناشی از عدم بکار گیری نیروها در استفاده از این نعمات می باشد .

 از جمعیت 60 میلیونی کشور 170 میایون دانش آموز و میلیونها دانشجو و متخصص که هر ساله رقمشان در حال فزونی است ، به صف جویندگان کار می پیوندند . 24 میلیون نفر از جمعیت کشور در روستاها سکونت دارند که شرایط بسیار دشوار گذران زندگی کرده و بسیاری از آنها در حال مهاجرت به شهر ها می باشند . آمار رشد جمعیت نشان می دهد که سالیا نه 5/1  میلیون فقر  به جمعیت کشور اضافه شده ، بطوریکه در سال 2050 میلا دی به 140 میلیون نفر می رسد  ، با توجه به مراتب بالا  بسیار روشن است که فوری ترین اقدام جهت بهبود اوضاع شناخت امکانات و ثروتهای بالقوه جامعه می باشد ، بنابراین تنها راه ممکن تقدم ، سرما یه گذاری در بخش کشاورزی می باشد . میزان آبی که در حال حاضر هر ساله ا ستحصال شده و در دسترس  ما قرار می گیرد برابر حدود 90 میلیلرد متر مکعب است که بیش از 3 درصد کل آبی است که در سطح جهان استحصال  می گردد . مفهوم این ا رقام آن است که ایران از نظر آب و خاک کشوری ثروتمند است . اما  اراضی زیر کشت آبی کشور ایران حدود 5/7 میلیون هکتار یعنی کمتر از 5 درصد کل مساحت کشور  است  در حالیکه  ار اضی مستعد کشور برای کشاورزی   بین 30 تا 50 میلیون هکتار بر آورد شده بعبارتی می توان بین 20 تا 30 درصد کل مساحت کشور را زیر کشت قرار داد .

 از 88  میلیارد  متر مکعب آب که هر ساله استحصال می شود  حدود 83  میلیارد  متر مکعب آن در بخش   کشاورزی  مصرف می شود که متاسفا نه 63 میلیارد متر مکعب آن به هدر می رود . حال مشخص شد چاره کار جلوگیری از به هدر رفتن آب است    تلفات اصلی عمدتاً در داخل مزرعه است که 70 تا 90 درصد تلفات آب را شامل می شود .

دستیابی به راندمان آبیاری بارانی تا راند مان 70 درصد و راندمان آبیاری قطره ای تا 95 درصد است ، یعنی در سیستم آبیاری بارانی تا 20 درصد و در سیستم  آبیاری قطره ای تا 5 درصد آب تلف می شود ، در حالیکه آبیاری مزارع به روش سطحی حتی با انجام هزینه های گزاف و تسطیح  اراضی  راند مان آ بیاری از 50 درصد تجاوز نمی کند و در وضعیت سنتی که  اکثر اراضی کشور ما بهمین ترتیب آبیاری می شود حتی کمتر از 35 درصد می باشد . این بدین معنی است که اگر از روشهای آبیاری بارانی و قطره ای استفاده نکنیم 65 درصد آب مزارع  از بین می رود و با   احتساب آب تلف شده در کانالهای انتقال میزان تلفات از 75 درصد  تجاوز  نمی کند . لذا با  استفاده از  سیستمهای  آ بیاری تحت فشار می توان از  تلفات آب جلوگیری کرد و به  یک  رشد اقتصادی که بر اساس آن می توان به یک توسعه پایدار اقتصادی ، اجتماعی دست یافت . 

 آبیاری قطره ای عبارتست از پخش آهسته آب بر سطح یا زیر خاک به صورت قطرات مجزا  ، پیوسته ، جریان باریک یا اسپری ریز از طریق  قطره چکا نها یی که در طول خط انتقال آب قرار دارند . آبیاری قطره ای  دارای  روشها  و مفا هیم متعددی  مانند آبیاری دریپ ، آبیاری زیر بستری ، آبیاری فواره ای و آبیاری اسپری است .

 انواع سیستم های قطره ای                                                          

 آبیاری دریپ :

 پخش آهسته آب برسطح خاک به صورت قطرات مجزا یا پیوسته ، یا جریانهای باریک از حفره های ریز آبیاری    دریپ نام دارد . در بیشتر موارد آبیاری دریپ و آبیاری تریکل ( قطره ای ) مترادف یکدیگر به کار می روند .

 آبیاری زیر بستری : 

   پخش آهسته آب در زیر سطح خاک از قطره چکانهایی با دبی در حدود آبیاری دریپ ، آبیاری زیر بستر نام دارد .  این روش با آبیاری زیر زمینی  متداول که در آن ناحیه  ریشه گیاه با کنترل سطح ایستابی آ بیاری می شود متفاوت است و نباید اشتباه گرفته شود .

آبیاری فواره ای ( بابلر ) :

       پخش آب بر سطح خاک به صورت جریان با ریک یا فواره از سوراخی با دبی بیشتر از  آبدهی  آبیاری  دریپ یا زیر بستری آما معمولاً کمتر از 1  گالن   بر دقیقه ، آبیاری  فواره ای  نا میده می شود . دبی قطره چکان در این آبیاری از سرعت نفوذ نهایی خاک بیشتر است و ایجاد یک حوضچه برای نگهداری یا کنترل پخش آب ضروری می باشد .

 آبیاری اسپری :   

 پخش آب بوسیله یک اسپری یا مه پاش کوچک بر سطح خاک به آبیاری اسپری معروف است . در این روش هوا در پخش آب نقش اساسی را بعهده دارد در حالیکه در روشهای دریپ ، فواره ای و زیر بستری ، خاک عامل اصلی محسوب می گردد .

طرز کار کلی سیستم قطره ای :

 در آبیاری قطره ای آب از یک شبکه لوله کم فشار به صورت یک الگوی از قبل تعیین شده ، پخش می گردد . وسیله خروج آب به خاک   « قطره چکان «   نام دارد .  قطره چکا نها از طریق یک نازل  باریک یا مسیر جریان طویل ، فشار موجود در شبکه  لوله را کاهش می دهند و موجب کاهش دبی تخلیه تا حدود لیتر بر ساعت می شوند .

آب بعد از خروج از قطره چکان توسط نیروها ی کاپیلارتی و ثقل در  نیمرخ خاک جریان می یابد ، بنابراین سطحی که به وسیله هر قطره چکان خیس می شود با عوامل محدود کننده جریان افقی آب محدود می گردد .  در سیستم های  قطره ای  دور آبیاری یک روز و حتی در صورت نیاز کمتر امکان پذیر است .

برای درختان و تا کها که گیاها نی دا ئمی با فاصله زیاد از یکد یگر می باشند ، قطره چکا نها به صورت واحد های ساخته شده مجزا بوده و توسط یک زایده به خط انتقال  آب مرسوم به   « لوله فرعی قطره جکان  « ، « شیلنگ لوله فرعی  « یا « لوله فرعی « متصل می گردند .

برخی قطره چکا نها به صورت لوله های اسپا گتی شکل بوده و چند خروجی دارند . این امر برای افزایش سطح خیس شده با حدا قل افزایش در هزینه است . برای گیاهان ردیفی کمتر دائمی ما نند گوجه فرنگی ، نیشکر و تو.ت فرنگی ، لوله فرعی و قطره چکا نها را با هم به صورت یک واحد قابل جدا ساختن می سازند که یا سوراخهایی به فواصل 9 تا 36 اینچ  دارند مانند لوله دو محفظه ای ویا دیواره های متخلخلی دارند که آب ار آنها به بیرون تراوش می نماید . در هر دونوع سیستم  قطره ای ، لوله های فرعی به خط انتقال آب مرسوم به « مانفولد « متصل می شوند .

 محاسن آبیار ی قطره ای    :

  آبیاری قطره ای آسان ترین راه آب دادن به هر گیاه مانند درختان و تاکها ست و کمبود رطوبت خاک را قبل از پیداش مکش بالاتر اثر مصرف آب به وسیله گیاه از طریق تبخیر و تعرق ، بر طرف می سازد . یک سیستم آبیاری        قطره ای به علت کا ربرد موثر آب و نیروی کارگردارای مزایای آگرونومیکی ، آگروتکنیکی و اقتصادی منحصر به فرد است .

صرفه جوئی در میزان آب و هزینه ها :  آ بیاری قطره ای هزینه های بهره برداری را کاهش می دهد و این مسئله اساسی در این   روش  جدید  است .  سیستم های  قطره ای به آب کمتری  نسبت به سایر سیستم های  متداول آبیاری نیاز  دارد . مثلاً‌ در باغات درختان جوان ، آبیاری  با سیستم قطره ای تنها نصف آب مورد  نیاز آبیاری بارانی یا سطحی مصرف می کند . با مسن تر شدن درختان ، صرفه جوئی در آب با سیستم قطره ای کاهش می یابد ما هنوز برای بسیاری باغداران آبیاری موثر با سیستم قطره ای بعلت کمبود و قیمت بالای آب ، اهمیت دارد . هزینه کارگر برای آبیاری را می توان کاهش داد ، زیرا در سیستم قطره ای کافی است که پخش آب تنظیم گردیده و سیستم به کار انداخته شود . این تنظیم ها توسط وسایل اتوماتیکی انجام می گیرد که نیاز به کارگر چندانی ندارد .  

 عملیات زراعی آسانتر :

  از آنجا که بیشتر سطح خاک هرگز با آبیاری قطره ای خیس نمی شود ، رشد علف هرز کاهش می یابد . در نتیجه هزینه کارگر و مواد شیمیایی برای کنترل علف هرز پائین می آید . همچنین چون با آبیاری قطره ای خاک کمتری خیس می شود ، عملیات زراعی دیگر در باغات را می توان لاینقطع ادامه داد . مثلاً در گیاهان ردیفی ، فاروهائی که کارگران روی آنها راه می روند نسبتاً خشک و محکم باقی می ماند .

کودها را می توان در آب آبیاری تزریق نمود که با این کار نیازی یه نیروی کارگر برای پخش آنها روی زمین نیست . برای این منظور کودهای بسیار محلولی در بازار موجود بوده و انواع خدید آنها کودپاشی از طریق سیستم قطره ای را گسترده ساخته است . بعلت کنترل بیشتر روی محل و زمان پخش کود با سیستم قطره ای ، کارایی کود پاشی افزایش یافته است .

به کارگیری آ‌ب شور :

 آبیاریهای مکرر رطوبت خاک را در حدی نگهمیدارد که بین دو حالت خیلی خشک و خیلی ترنوسان نمی کند و بیشتر قسمت های خاک از هوای کافی برخوردار است . خیس ماندن خاک بین آبیاریها ، نمکهای موجود در محلول را رقیق تر نگهمیدارد . بهمین جهت در سیستم قطره ای می توان از آب با شوری بیشتری نسبت به سایر روشها ی آبیاری استفاده کرد .

مورد استفاده در خاکهای صخره ای و شیب های تند : سیستم های آبیاری قطره ای را می توان طوری طراحی کرد که در هر نوع توپوگرافی به نحو موثر قا بل استفاده باشد . در اراضی صخره ای ، حتی اگر فاصله بین درختان نامنظم و اندازه آنها متفاوت باشد ، می توان آبیاری قطره ای را به نحوی موثر به کار گرفت زیرا آب بسیار نزدیک به هر درخت پخش می شود .

معایب آبیاری قطره ای :

  هزینه نسبتاً بالا ، گرفتگی قطره چکانها ، ایجاد شوری موضعی و پخش نا منظم و لکه لکه ای رطویت خاک از معایب اصلی سیستم های آبیاری قطره ای بشمار می آیند .

 گرفتگی :

 چون خروجی فطره چکانها بسیار ریز هستند ، ذرات معدنی یا آلی موجب گرفتگی آنها می شوند . گرفتگی باعث کاهش دبی تخلیه ، غیر یکنواختی پخش آب و در نتیجه صدمه به گیاه می گردد . در برخی موارد ، ذراتی در آب آبیاری موجود است و قبل از ورود به شبکه لوله ها تصفیه نمی شود . در موارد دیگر ، ذرات در داخل خط لوله یا با تبخیر آب از روزنه قطره چکانها بین آبیاریها وارد آب می شوند .اکسید آهن ، کربنات کلسیم و بقایای جلبک و میکروبها در بعضی سیستم های آبیاری تشکیل شده اند . تصفیه شیمیائی آب منجر به حذف یا کاهش مشکل گرفتگی قطره چکانها می گردد .

 یکنواختی :

  بیشتر قطره چکانها ی قطره ای دارای فشار سرویس پائینی هستند ( 3 تا 20 پی اس آی ) . اگر مزرعه دارای شیب تندی باشد ، دبی قطره چکان در خلال آبیاری تا حدود 50 درصد پیش بینی شده تغییر کرده و بعد از بستن آب ، قطره چکانهای پائین تر همچنان به تخلیه آب ادامه می دهند . برخی گیاهان بیشتر و گیاهان دیگر کمتر آب دریافت می کنند .

 شرایط خاک :

  بعضی خاکها دارای سرعت نفوذ نهایی کافی برای دریافت دبی تخلیه قطره چکانها نبوده و تولید روان آب یا شرایط ماندابی می نمایند . با دبی تخلیه 1 گالن برساعت ، خاک بایستی دارای سرعت نفوذ نهایی 5/0 اینچ بر ساعت باشد تا قطر دایره تر شده در اطراف قطره چکاناز 2 فوت تجاوز نکند . معمولاً خاکهای شنی ، بویژه با لایه بندی افقی اندک ، برای آ بیاری قطره ای بسیار مناسب می باشند . اینگونه لایه بندی برای آبیاری قطره ای مفید است زیرا حرکت جانبی آب را افزایش داده و حجم بیشتری از خاک را مرطوب می سازد . تجربه نشان داده است که خاکهای دارای بافت متوسط مناسب آبیاری قطره ای بوده ، اما برخی خاکهای بافت ریز روان آب تولید کرده اند .