تحلیل سیستم های آبیاری تحت فشار (قطره ای)

تحلیل سیستم های آبیاری تحت فشار (قطره ای)

دانشپذیر : حجت اله عبدالهی گماری

چکیده

باتوجه به کمبود نزولات آسمانی درکشورمان وعدم توزیع مناسب‌زمانی ومکانی بارشها، همچنین بروز خشکسالی‌های متعدد در بیست سال اخیر ، ضرورت تبدیل روشهای آبیاری سنتی به روشهای نوین آبیاری از جمله آبیاری بارانی و آبیاری قطره ای بیش از پیش احساس می شود. در سالهای اخیر در سایه عنایت ویژه دولت سیستم‌های آبیاری تحت فشار در کشور ما مورد توجه قرار گرفته و توسعه پیدا کرده است ولی با نگاه به حجم تسهیلات و سرمایه‌گذاریهای اختصاص داده شده چنانچه انتظارمی‌رفت توسعه آن سیستم ها خصوصاً در بعضی از مناطق کشور با پیشرفت مواجه نشده است.

چنانچه در بعضی از موارد بعد از سرمایه‌گذاری انجام شده نه تنها باعث توسعه کشاورزی نشده بلکه یک بار مالی عظیمی نیز برای زارع ببار آورده است.برای همین درتوسعه این روش ها بایستی نگاه علمی وتحقیقاتی داشته باشیم تاحاصل سرمایه گذاریها صرفه جویی درمصرف آب وبالارفتن تولیدات کشاورزی باشدالبته باید درنظر داشته باشیم که چاره ای جز تغییر روش های سنتی آبیاری نداریم زیرا با گذشت زمان و با توجه به کمبود منابع آب و مشکل کم آبی روشهای آبیاری تحت فشار ناگزیر بایستی جایگزین روشهای آبیاری سطحی یا سنتی شود.

واژه های کلیدی: آبیاری تحت فشار،آبیاری بارانی ، آبیاری قطره ای پدیده رشد جمعیت در کشورهای در حال توسعه و تنوع مواد غذایی و مصرف بالای آن در کشورهای پیشرفته باعث شده است که نیاز تقاضای جهانی به غذا به میزان که در تاریخ سابقه نداشته افزایش یابد. در سالهای گذشته افزایش تولید محصولات زراعی اکثراً از طریق افزایش و توسعه سطح زیر کشت انجام می گرفته است ولی در سالهای اخیر قسمت اعظم افزایش تولید متکی بر افزایش تولید محصول در واحد سطح بوده است.یکی از مهمترین محدودیت ها برای توسعه بخش کشاورزی آب است و از جمله فاکتورهای مهم در بالا بردن تولید در واحد سطح استفاده صحیح ازاین ماده حیاتی می باشد.با توجه به کمبود بارندگی در کشور ما (۳/۱ متوسط جهان )لازم است حداکثر استفاده از منابع محدود آب صورت پذیرد .با توجه به اهمیت آب برای کشاورزی بایستی با دقت بیشتر از بهترین روش های آبیاری که بتوان به وسیله آن با آب کم مساحت بیشتری از زمین های کشاورزی را آبیاری کرد و با مقدار کم آب بیشترین محصول را به دست آورد استفاده نمود.

با توجه به عمومیت کاربرد روش های آبیاری سنتی در کشور ما و پایین بودن راندمان کاربرد آب در این روش ها برای اینکه به اهداف خود در جهت توسعه کشاورزی و بالا بردن میزان تولیدات کشاورزی دست یابیم بالاجبار بایستی از روش های نوین آبیاری (تحت فشار)استفاده نماییم.در روش های آبیاری تحت فشار ،آب ابتدا به وسیله نیروی پمپ تحت فشار قرار گرفته سپس به صورت قطره ای یا بارانی برای آبیاری استفاده می شود .با توجه به راندمان بالای این روش ها در کنار سایر مزایای آن می توانیم از آب محدود موجود سطح بیشتری را کشت کرده و با بالا بردن کارآیی مصرف آب از طرف دیگر تولیدات کشاورزی خود را افزایش دهیم .البته بایستی در انتخاب روش آبیاری مواظب بود تا به قولی از چاله به چاه نیافتیم بلکه بایستی قبل از انتخاب و اجرای روش آبیاری تحت فشار ملاحظات لازم را از نظر فنی ،اقتصادی ،اجتماعی و … به عمل آورد تا بعداً دچار مشکل نشوی

تاریخچه آبیاری در ایران

در آبیاری فلات ایران، چشمه ها دارای اهمیت فوق العاده بوده و می باشند. بعنوان مثال ناحیه همدان با استفاده از ۱۶۰۰ چشمه که از دامنه های البرز جاری می شده آبیاری می گردیده است. مهار کردن رودخانه ها و طرز تقسیم و استفاده از آب و نیروی آن در ایران قدیم با احداث بندها و کانالها صورت می گرفته و برخی از این ساختمان ها هنوز هم پا بر جای هستند، در حالیکه از برخی از آنها فقط آثاری بر جای مانده است. از جمله این آثار می توان به بندهایی بر روی رودخانه کارون و کرخه در خوزستان، سیروان و الوند در کرمانشاه، زاینده رود در اصفهان، سفید رود در شمال و رود هیرمند در استان سیستان و بلوچستان را نام برد که در زمان ساسانیان و هخامنشیان ساخته شده اند، البته شرح تک تک آنها خارج بحث این تحقیق می باشد.

در سرزمین مصر سیل بندها و سدها، به منظور نگهداری آب به مدت طولانی در روی مزارع ساخته می شده اند، در صورتیکه در بین النهرین چنین سیل بندها و سدهایی به منظور محافظت گیاهان از خطر سیل و جلوگیری از غرقاب شدن مزارع بنا می گردیده اند. در این دو سرزمین ۴۰۰۰بنا بر شواهدی که در دست است بیش از سال قبل از میلاد مسیح آبیاری متداول بوده است .

آب وهوا

آب وهواراهنگامی باید مورد توجه قرار داد که ضرورت احداث سیستم آبیاری قطرهای قبلابطور یقین مسجل شده باشد.آبیاری قطره ای رامی توان در هرنوع آب وهوا ی خشک.نیمهخشک .نیمه مرطوب وحتی وضعیت گلخانه ای وزیر پوششهای پلاستیکی بکار برد.آبیاری قطرهای برای تمام مناطقی که درآن مقدار بارند گی کمتر ازحد لازم برای رشد مطلوبوسودآورگیاه است مناسب می باشد.این روش را می توان بخصوص درمناطقی که هر ساله دورههای خشکی طولانی بوقوع می پیوند د یاتمام ماههای سال خشک می باشد وبامقدار بارندگیکم وتوزیع آن نامناسب است.بکار گرفت .

درمناطق خشکونیمه خشک که بارندگی برای رشد گیاه کافی نیست.توسعه ریشه ها فقط دربخشی ازخاک کهتوسط قطره چکانها مرطوب می شود.صورت می گیرد.

دراین مناطق تعداد محل قطره چکانهاییکه آب مورد نیاز گیاه راتامین می کنند ازاهمیت زیادی برخوردار است .بنابراینگیاهان بزرگترفضای بیشتری را اشغال می کنند وباید تعداد بیشتری قطره چکان آبیاریشوند.گاهی اوقات برای مرطوب ساختن حجم زیاد خاک ممکن است ۳تا۵قطره چکان لازمباشد.اگر منطقه مرطوب شده خاک به اندازه کافی گسترده نباشد گیاه بخوبی استقرار نمییابد ویک باد شدید یاطوفان می تواند گیاه راریشه کن کند.بنابراین درزمانی طراحیسیستم آبیاری قطره ای نه تنها مقدار بارندگی بلکه سرعت جهت وفراوانی وقوع بادهانیز باید درنظر گرفته شود زیرا طوفانهای شد ید بر رشد گیاه اثرات منفی خواهدداشت.علاوه بر آب وهوا که بر خصوصیات سیستم آبیاری قطره ای موثر است.آبیاری قطرهای اثرات قابل ملاحظه ای بر اقلیمم اراضی تحت آبیاری نیز دارد.

وضعیت خاک وشیب زمین

بطور کلی انواع خاکهای زراعی .حتی خاکهای شور وسد یمی.به شرط آنکه آب آبیاری ازکیفیت خوبی برخوردار باشد.

نفوذ پذ یریدرخاکهای خاکهای شنی بطور عمده تابع نیروی ثقل است حال آنکه درخاکهای رسی عاملاصلی تعیین کننده شکل پیاز رطوبتی خاک نیروی کاپیلای یامویینه ای بدان معنی است کهدرخاکهای شنی پیاز رطوبتی بصورت عمودی وباریک ولی درخاکهای رسی بصورت نیمکره کوچکیابزرگی است که مرکز آن درزیرقطره چکان قراردارد.البته مرطوب شدن ناحیه ریشه بندرت از این الگوهاپیروی می کند.نیروهای ثقلی ومویینه ای فقط در وضعیتی عامل اصلی شکل پیاز رطوبتی خاک می باشند.که دبی قطره چکان کم یا معادل سرعت نفوذ آب درخاکباشد اما میزان نفوذپذیری نه فقط با بافت خاک تغییر می کند بلکه رطوبت خاک نیزموجب تغییر آن می گردد بطوری که افزایش رطو.بت خاک باعث کاهش نفوذ پذیری نهایی میگردد.درطراحی سیستم آبیری قطره ای فقط باید سرعت نهایی نفوذ آب درخاک درنظر گرفته شود.

مقادیرتقریبی سرعت نهایی نفوذ آب دربرخی ازخاکها بشرح زیر است .

– خاکهای شنی لوم شنی ۳۰تا ۸۰ میلی متر درساعت

-خاکهای لومی لوم سیلتی ۱۵تا۳۰ میلی متر درساعت

-خاکهای رسی لوم سیلتی رسی ۵ تا ۱۵ میلی متر درساعت

-خاکهای رسی ۲تا ۵ میلی متر درساعت

.

سیستمهای خردآبیاری

خردآبیاری

آبیاری نبضی

مه آبیاری

آبیاری موضعی

آبیاری قطره ای سطحی

آبیاری قطره ای زیر سطحی

آبیاری حبابی

آبفشانی

آبیاری قطره ای باماشین متحرک

باتو جه به انواع وتفاوتهایی که درکاربرد وتوزیع آب درروشهای خردآبیاری وجود دارد وبخصوصتغییراتی که درسالهای اخیردرآن بوجودآمده است قبل ازتشریع خصوصیات این روش به طبقه بندی آنها توجه کنیم.خرد

آبیاریهاعلیالاصول به سه گروه زیرسطحی.سطحی وهوایی(بارانی)تقسیم می شوند.درگروه زیر سطحی آبمستقیما وارد منطقه ریشه هامی شود.دراین سیستم خروج آب یامستقیما ازلوله ویاتوسطقطره چکانهاصورت می گیرد.درهردو مورد جریان آب می تواند به صورت پیوسته یا منقطعانجام شود که نوع پیوسته آن بیشتر متداول است.استفاده ازلوله های تراوا ولوله هایروزنه دار نواری در آبیاری زیر سطحی بسیار معمول می باشد. مزیت لوله های زیر سطحیدراین است که از گزند عوارض فیزیکی که ممکن است درسطح زمین وجود داشته باشد مصونهستند اما چون عملیات شخم باعث از بین رفتن آنها می شود یا باید در عمق زیاد ترینصب شوند یا اینکه برای گیاهانی مورد استفاده قرارگیرند که بمد ت چند سال در یک جااستقرار دارند.برخی لوله های نواری که در زیر سطح خاک کار گذاشته شده اند پسازانجام شخم از بین رفته ودرکشت بعد دوباره این نوارها جایگذاری می شوند.

گروه د یگر ازخرد آبیاریها انواع سطحی است که در آنهاآب روی زمین ریخته می شود تابه تد ریجدرمنطقه توسعه ریشه ها نفوذ وآن را خیس نماید.دراین روشهانیزخروج آب یابصورت پیوستهانجام می شود ویابصورت غیرپیوسته.به سیستمهای ازآبیاری که درآنها خروج آب ازقطرهچکان پیوسته می باشد روش جرعه جرعه یاجرعه ای نیز گفته می شود.۰

در خرد آبیاریهانوع بارانی خروج آب توسط خرد آبپاشها میکرو جت ویامه پاشها انجام می شود.پخش آبدرمه پاشها وخردآبپاشها معمولا بطورپیوسته ودرمیکروجت بطور منقطع صورت میگیرد.دراین روش آب مستقیما روی خاک ریخته نشده بلکه درمحیط داخل پوشش گیاهی یارویآن وکمی بالای سطح گیاه پخش می شود.بد ین ترتیب قطرات آب درسطح وسیعتری ازخاک پخششده وبه زمین نفوذ می کند ۰

خرد آبیاری

به کلیه روشهایآبیاری اطلاق می شود که در آنها مقدارکمی آب که نیاز روزانه گیاه را تامین مینماید به ناحیه رشد ریشه ها وارد می شود.این وازه مترادف با آبیاری قطره اینیزبکاربرده شده است.هرچند آبیاری قطره ای رامی توان نوعی خرد آبیاریدانست.خردآبیاری راآبیاری باحجم کم نیز گفته اند .

آبیاری نبضی

نوعی خرد آبیاریاست که درآنهاوسایل خروج آب (مانند قطره چکان یا آبپاش )بطور دایم کارنمیکنند بلکههر کدام به مد ت چند دقیقه با دپی نسبتا زیاد کار کرده وسپس متوقفمی شوند .زمانتوقف معمولا ۲الی۳

برابر زمان کارقطره چکان یاآبپاش است .به این ترتیب آب امکان ذخیره شدن در خاک راپیدا میکنند .دپی

خروجی ازقطرهچکانها دراین سیستم ۴تا ۱۰برابر دپی درقطره چکانهای معمولی است لذاخطر گرفتگیروزانه ها در آن کاهش می یابد.

رشد بهتر گیاه وافزایش محصول

درآبیاری قطره ای نیاز آبی گیاه بطور روزانه تامین میشود .لذا رطوبت خاک درمنطقه توسعه ریشه ها درطول دوره رشد تقریبا ثابت باقی مانده وگیاه کمتر از نوسانهای تنش آب صدمه می بیندمقایسه مقدار محصول

کاهش زیان وارده به گیاه دراثر شوری آب

آبیاری قطره ای دراستفاده از آب شور نسبت به سایر روشهای مرسوم آبیاری ارجع است.این امر رامی توانحداقل به سه دلیل دانست .اول اینکه درروش قطره ای فاصله آبیاریها کوتاه بودهومنطقه توسعه ریشه ها همواره خیس نگهداشته می شود.لذا محلول خاک که ریشه ها ی گیاهآب ومواد غذایی مورد نیاز خود ازآن دریافت می دارند تقریبا درطور دوره رشد گیاهرقیق باقی مانده وغلظت نمک در آن کم است.حال آنکه درسایر روشها بدلیل زیاد بودنn فاصله آبیاریها خاک درروز های قبل از آبیاری نسبتا خشک بوده ومحلول خاک ازنظر نمکغلیظ می گردد.جذ ب آب درچنین شرایطی باعث وارد شدن نمک به داخل گیاه و صدمه زدن بهآن می شود.دوم اینکه در آبیاری قطره ای بر خلا ف روشهایی مانند بارانی آب مستقیماروی گیاه پاشیده نشده و یونهای کلر وسدیم موجود در آب در سطح برگ که باعث سوختگی آنها شود تجمع پیدانمی کند .

سوم آنکه در آبیاری قطره ای حجم مرطوب شده خاک کهاصطلاحا به آن پیاز رطوبتی گفته می شود بطرف خارج از گیاه روبه گسترش بوده ونمکنیز در جبهه رطوبت بطور مرتب ازنقطه ریزش آب ازقطره چکان به خارج از آن رانده میشود.بطوریکه اگر قطره چکان کنار گیاه ویا درجای مناسبی قرار گرفته باشد نمکازدسترس ریشه ها دور می شود.البته عد م استقرار صحیح قطره چکان می تواند بر عکسنمک رابطرف ریشه ها رانده وباعث صدمه زدن به آن می شود.

محدویت های فنی اقتصادی

هزینه سرمایه گذاری اوین در آبیاری قطره ای نسبت به سایر روشهای آبیاری زیاد تراست.آبیاری قطرهای را از نظرسرمایه گذاری می توان مشابه آبیاری بارانی بالو له های ثابت (set-solid)دانست.درحداقل حاضر هزینه سرمایه گذاریاولیه برای اجرای یک سیستم قطره ای درسطح بین المللی ۲۰۰۰تا۷۰۰۰دلار برای هرهکتارمی باشد که مشتمل بر وسایل تصفیه پمپ دستگاه تزریق کود ولوله هامی باشد.البته هزینه واقعی سیستم بستگی به نوع دستگاههای تصفیه آب وسایل کود وسم وتعمیدات خودکارشدن آن دارد..هزینه مورد لزوم برای احداث هر هکتار آبیاری قطره ای درایران براساس اطلا عات حاصله از اداره کل توسعه روشهای آبیاری تحت فشار برای سال ۱۳۶۷حدودتا۷میلیون ریال بر آورد شده است.بطور کلی در درجه اول این سیستم بیشتر مناسب گیاهانی است که بافاصله نسبتا زیاد ازیکدیگر کشت می شوند.

دردرجه دوم می توان آنهارا برای گیاهان ردیفی نیز بکار برد ولی به لحاظ اقتصادی کاربرد آن برای گیاهان دیگرمانند یونجه نیز بکار گرفته شده است.تقریبا در تمام کشورها گزارش شده است که هزینه سیستمهای خرد آبپاش ولوله های نواری منفدار برای آبیاری قطره ای سبزیجات وگلخانه بمراتب گرانتر ازسیستم های کلاسیک آبیاری قطره ای بوده وتا۱۶۰۰۰دلاردرهرهکتار می رسد هزینه های راهبری این سیستم درکشورهای مختلف بین ۱۰۰تا ۸۰۰دلارپیش بینی شده است.که تاحد زیادی بستگی به نوع سیستم نوع گیاه وشریط مدیریتی مزرعه دارد.باتوجه به این هزینه هااز آنجایی که درسیستم قطره ای همیشه خطرگرفتگی لوله هاویا عدم توزیع یکنواخت آب وجود دارد باید درطراحی واجرای این سیستم د قت کافی بعملآمده واین کارتوسط مهند سان خبره ومطلع صورت گیرد تا اکثر جنبه های فنی .

اقتصادی در آن رعایت شود.عد م استفاده ازمواد مطلوب درساخت لوله واتصلات یکی از اشکالهایی است که زارعین درعمل باآن مواجه می باشند.مشکلا تی مانند نرک خوردگی وایجاد شکافدر لوله به دلیل عدم مقاومت لوله ها دربرابر تنشهای وارده درمحل اتصلات است کهناشی ازساخت لوله بامواد نامرغوب می باشد.طراحی واجرای سیستمهای آبیاری قطره ای توسط افراد غیرمتخصص مشکلات عد یده ای دربردارد که سرانجام به شکست سیستم منتهی میشود واین از جمله مواردی است که درهرطرح آبیاری قطره ای .هرچند کوچک.باید مراعاتگردد.براساس مطالعات کمسیون بین المللی آبیاری وزهکشی که عملکرد سیستمهای آبیاری قطره ای راازنظر مشکلات گرفتگی قطره چکانها مدیریتهای مربوط به استفاده ازآبشور.

درکشورهایی که زارع سیستم آبیاری قطره ای را کنار گذاشته ویا آن را کنارگذاشته ویا آن را با سیستمهای دیگر خرد آبیاری تعویض نموده است علاوه بر مساله گرفتگی قطره چکانها طراحی ضعیف سیستم بوده است.اجزا مختلف سیستم آبیاری قطره ایباید به لحاظ هید رولیگی وفنی بطور صحیح ومناسب طراحی شوند.هر گونه ضعف دریکی ازاین بخشها می تواند به شکست کلی سیستم منتهی شود.

مه آبیاری

در آبیاری به روش مه پاشی پخش آب بصورت ذرات بخار یامه شبیه غبار بوده که توسط مه سازهایی مشابه با سمپاشها انجام می شود.مه ساز روی پایه های چوبی نصب وآب رابصورت ذرات بسیار ریزمانند گرد وغبار ازخود خارج می سازد.مه آبیاری باعث افزایش رطوبت درهوای اطرافگیاه شده ومعمولا برای آبیاری تهویه ای بکار می رود آبیاری تهویه ای روشی است کهدر آن باافزایش رطوبت درمحیط رشد گیاه مقدار تعرق تقلیل پیدا کرده درنتیجه نیاز به آبیاری ازنظر مقدار کاهش یافته وبد ین ترتیب می توان زمان آبیاری رابه تعویق انداخت .

آبیاری موضعی

آبیاری موضعی رابرخی روش جدید اسم برده اند که در آن لوله های پلاستیکی روی زمین قرار گرفتهوخروجیهایی باروزنه هاینسبتا بزرگ (قطر ۱۵تا۲میلی متر) به آن وصل می شود تاخروج آببتواند محل کوچکی ازسطح مزرعه یاباغ رادر اطراف ریشه گیاه خیس نماید.بااین تعریفآبیاری موضعی رامی توان مانند خروج آبازیک شیلنگ متحرک دانست که درحین حرکت آب از آن خارج شده ودر کنار ردیف گیاه ریخته می شود اما در بسیاری نوشته ها آبیاری موضعی بعنوان یک وازه عام بکار گرفته شده که زیر چتر کلی روشهای خرد آبیاری قرار می گیرد ازنظر لغوی آبیاری موضعی یعنی آبیاری یک قسمت خاص ومزرعه که آبیاری قطره ای نیز دارای همین خصو صیت است.

آبیاری قطره ای سطحی

سیستمی است باتجهیزات هیدرولیکی مرکب ازدستگاه کنترل مرکزی لوله اصلی لوله نیمه اصلی لوله های فرعی وخروجیهاکه آب رابصورت قطره باجریان پیوسته ای بادبی کم وارد سطح خاک میکند.به این سیستمها

آبیاری قطره چکانی یادریپ هم گفته می شود .

آبیاری قطره ایسطحی هم برای گیاهانی که با فاصله کشت می شوند (مانند درخت )بکار برده می شود وهم برای گیاهان ردیفی.دبی خروجی برای هر گیاه یاهر نقطه آبیاری معمولا کمتر از۱۰ لیتردر ساعات است.چنانچه خروج آب برای گیاهان ردیفی بصورت خطی ازلوله صورت گیرد مقداردبی معمولا کمتر از۱۰لیتردرساعت درهرمتر طول لوله می باشد

آبیاری قطره ای زیر سطحی

این روش که نباید آنرا با آبیاری زیر زمینی اشتباه کرد مشابه آبیاری قطره ای سطحی است بااین تفاوت که لوله فرعی وقطره چکانهادرزیر سطح خاک ناشی ازرفت و آمد ماشین آلات ویاآفتاب زدگی مصون باشند.عمق نصب لوله ها بستگی به نوع گیاه وخاک ودبی سیستم متفاوت است.این عمق در مورد سبزیجات وگیاهان کم عمق حدود ۳۰سانتی متر ودر مورد درختهابیشتر است.

آبیاری حبابی

نوع خرد آبیاری است که در آن جریان آب از یک لوله معمولی شبیه فواره خارج شده ودر حوضچه کوچکی که گیاه در آن قرار گرفته است ریخته می شود.دبی جریان در این سیستم به مراتب بیشتر ازآبیاری قطره ای سطحی یا زیر سطحی است (معمولا حد ند ۱۰۰تا۲۰۰لیتر در ساعت )ولذاخطر گرفتگی خروجیها وجود ندارد.وجود حوضچه باعث می شود تا مازلد آب خرو.جی که درخاک نفوذ نکرده در سطح خاک جریان پیدا نکند.

آبیاری قطره ای باماشین متحرک

نوعی دستگاه مشابه ماشین آبیاری بارانی با حرکت خطی است که درآن بجای آبپاشهای معمولی از لوله فرعی لوله های دیگری منشعب وتانزدیک زمین آویزان شده است.روی این لوله هایآبپاشهای کوچک یا خروجیهای دیگر نصب است که باحرکت دستگاه جریان پیوسته ای درآب بههر کدام ازردیف های کشت داده می شود.

تجهیزات آبیاری قطره ای از سه قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند ازالف)درقسمت تامین فشاروکنترل مرکزی کارهای زیادی انجام می شود که شامل تحت فشار قرار دادن آب تصفیه آب.تعیین مدت زمان آبیاری اضافه نمودن کود ومواد شیمیایی لازم به آب میباشد.اجزا تشکیل دهنده این قسمت عبارتند از.

پمپ شیر تنظیم فشار.شیر یکطرفه.سیکلون فیتلر های شنی ونوری مخزن کود ومواد شیمیایی کنتور آب دستگاه برنامه ریز.شیر برقی فشار سنج ها تابلوی کنترل برق دراینجا مطلب کوتاهی درمورد شیوه کار هرکدام از آنها بیان می شود.

نوعی دستگاه مشابه ماشین آبیاری بارانی با حرکت خطی است که درآن بجای آبپاشهای معمولی از لوله فرعی لوله های دیگری منشعب وتانزدیک زمین آویزان شده است.روی این لوله های آبپاشهای کوچک یا خروجیهای دیگر نصب است که باحرکت دستگاه جریان پیوسته ای درآب به هر کدام ازردیف های کشت داده می شود.

قسمت های مختلف روش آبیاری قطره ای

دبی وفشار موردنیاز سیستم آبیاری

آرایش مورد نیازپمپ ها

طراحی ایستگاه پمپاز

روش کار وآماده سازی

تعریف سیستم های آبیاری :

آبیاری در فرهنگ ها به عنوان افزایش مصنوعی آب به زمین (به وسیله نهرها ، جویها ،لوله ها یا غرقاب کردن)برای تامین رطوبت مورد نیاز رشد گیاه تعریف می شود.

نیاز آبیاری :

به مقدار آبی گفته می شود که به صورت آبیاری به زمین داده می شود تا گیاه با حداکثر توان خود رشد نموده و تولید محصول نماید بخشی از این نیاز ممکن است از طریق باران های موثر تامین شود از طرف دیگر علاوه بر نیاز گیاه باید مقداری آب اضافی نیز داده شود تا نمک های اضافی از منطقه ریشه شسته شود.

شرایط اساسی انتخاب روش های آبیاری :

۱ خصوصیات خاک

۲ پستی و بلندی (توپوگرافی) و شیب زمین

۳شرایط آب و هوایی

۴ منبع تامین آب

۵نوع محصول زراعی

۶منابع مالی و توان اقتصادی و توجیه اقتصادی روش ها

۷نیروی انسانی

۸ مقدار و کمیت آب قابل استفاده در آبیاری

۹روش های آبیاری معمول منطقه

۱۰سطح اطلاعات و امکانات فنی و مسایل اجتماعی و…

روش های آبیاری ؛

الف -آبیاری سطحی سنتی

آبیاری سطحی که به عنوان قدیمی ترین و معمولترین روش کاربرد آب در مزرعه می باشد از اهمیت کافی برخوردار بوده و به انواع مختلف تقسیم بندی می شود.

۱-آبیاری کرتی (Basin Irrigation)

۲-آبیاری نواری (Border Irrigation)

۳-آبیاری جوی پشته ای یا ردیفی (Furrow Irrigation)

روش آبیاری سطحی جوی وپشته ای(فارو)

ب-آبیاری تحت فشار (نوین)

۱آبیاری بارانی :

عبارت از روشی است که در آن آب در لوله هایی در مزرعه جریان پیدا کرده سپس وارد قسمتی به نام آبپاش می شود در موقع خروج از آن قطرات آب در هوا پخش می شود و به صورت باران به روی خاک می ریزد.آبیاری بارانی دارای روش ها و دستگاه های مختلفی می باشدکه با توجه به وضعیت اقتصادی ،پستی و بلندی زمین ،وجود و یا عدم وجود نیروی انسانی لازم و مقدار آب مورد نیاز انواع سیستم های آبیاری بارانی طراحی و اجرا می شود.

روش کلاسیک

این روش رابرای آبیاری انواع گیاهان زراعی در زمین های شیب دار ،هموار،ناهموارو خاک های شنی و رسی می توان استفاده کرد.کلاسیک ثابت ،متحرک و نیمه متحرک انواع مختلف این روش ها می باشدکه اساس کار آنها یکسان می باشد.در این روش آب به وسیله پمپ از منبع آب (مخزن ،استخر،چاه و رودخانه)وارد لوله های اصلی و سپس بالها شده و از طریق آبپاش ها به صورت قطره های بسیار ریز و یکنواخت بر روی مزرعه پاشیده می شود.

۱-۲:روش دستگاه آبیاری غلطان (ویلمو

با توجه به مشکل حمل و نقل لو له های بلند آبیاری و باز کردن قطعات و جابجایی آنها سیستم ویلمو با هدف آسان تر کردن جابجایی لوله های آبیاری طراحی و ساخته شد .جابجایی دستگاه توسط موتوری که در وسط بالهای دستگاه نصب شده است انجام می گیرد.بالهای دستگاه شامل تعدادی لوله و چرخ است که معمولاً از جنس آلومینیوم می باشد.بال دستگاه علاوه بر انتقال آب مورد نیاز به آبپاش ها محور حرکت چرخ ها را نیز بر عهده دارد.این روش در شرایط ذیل قابل استفاده است.

– مزارعی که نسبتاً هموار باشد(حداکثر شیب ۵-۳ درصد

– مزارعی که ارتفاع گیاهان آن حداکثر به یک متر می رسند.

– در مزارعی که در مسیر حرکت دستگاه مانعی وجود نداشته باشد.

روش دستگاه آبیاری بارانی قرقره ای

دستگاه آبیاری بارانی قرقره ای برای آبیاری گیاهان کوتاه و بلند در زمین های رسی و شنی هموار و ناهموار استفاده می شود.این دستگاه ماشین هایی هستند که در طول یک نوار آبیاری نموده و دستگاه آبپاش به وسیله یک لوله پلی اتیلن آبرسانی و کشیده می شود.این ماشین ها به صورت مداوم اراضی مورد آبیاری را به شکل نوارهای به طول ۳۰۰ متر و عرض ۷۰ متر آبیاری می نمایند.در این سیستم آبیاری معمولاً از آبپاش های نوع گان استفاده می شود این آبپاش بر روی شاسی چرخ دار یا روی کالسکه سوار می گردد.با توجه به جابجایی و تحرک سریع این دستگاه بیشتر جهت انجام آبیاری تکمیلی در اراضی دیم و حاشیه رودخانه ها کاربرد دارد.

۱-۴:دستگاه آبیاری بارانی عقربه ای(سنتر پیوتسنتر پیوت سیستم آبیاری بارانی بوده که جهت آبیاری مزارع بزرگ و یکپارچه مورد استفاده قرار می گیرد و از آن می توان برای آبیاری گیاهان ساقه کوتاه و بلند و در زمین های هموار و نسبتاً ناهموار استفاده کرد .این سیستم شامل یک بازوی حامل آبپاش ها می باشد که بر روی یک چرخ مستقر گردیده و حول یک نقطه مرکزی تحت اثر نیروی برق یا هیدرولیک می چرخند لذا زمین تحت آبیاری این دستگاه به شکل دایره است .با توجه به طول بازو این دستگاه می تواند سطحی معادل ۱۰ تا ۲۰۰ هکتار را آبیاری نماید .کاربرد این دستگاه در اراضی کوچک (کمتر از ۴۰ هکتار ) از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد.

مزایای آبیاری بارانی

۱صرفه جویی در مصرف آب و افزایش راندمان تا ۷۵ درصد

۲امکان آبیاری اراضی شیب دار (بدون نیاز به تسطیح

۳آبیاری با منابع آبی کم (در آبیاری سطحی مقدور نمی باشد

۴امکان آبیاری در خاکهای کم عمق (به علت خاک کم عمق امکان تسطیح وجود ندارد

۵جلوگیری از رواناب و فرسایش خاک

۶توزیع به موقع و به اندازه و یکنواخت آب و کود وسم

۷افزایش عملکرد محصول و یهیود کیفیت آن

۸قابل اندازه گیری بودن دقیق مقدار آب مصرفی

۹نیاز کمتر به نیروی انسانی

۱۰قابل استفاده بودن در اهداف دیگر(مثل جلوگیری از یخبندان ،سرمازدگی درختان ،خنک کردن محیط گیاه در هوای گرم

۲آبیاری قطره ای

آبیاری قطره ای عبارت است از روشی که طی آن آب با فشار کم از روزنه یا قطره چکان از شبکه خارج و به صورت قطره ای پایی بوته یا درخت ریخته می شود.فشار لازم در این سیستم به وسیله پمپ یا اختلاف ارتفاع تامین می شود.این سیستم شامل قسمت های مختلف از جمله قسمت تامین فشار و کنترل مرکزی (پمپ ،دستگاه های تصفیه آب شامل سیکلون و ***** شنی،مخزن کودوموادشیمیایی) لوله های اصلی و فرعی و قطره چکان ها می باشد.در این روش ها این امکان به وجود می آیدتا عمل آبیاری تا حد رفع نیاز آبی گیاه انجام شود و به میزان زیادی از اتلاف آب به صورت نفوذ عمقی ،ایجاد رواناب و تبخیر کاسته می شود.این روش بیشتر در باغات مورد استفاده قرار می گیرد ولی اخیراً روشی از این سیستم به نام سیستم تیپ برای گیاهان ردیفی از جمله چغندرقند ،ذرت و حتی پنبه مورد استفاده قرار گرفته و در کشور ما نیز به صورت موفقیت آمیزی توسعه پیدا کرده است.

مزایای آبیاری قطره ای

۱صرفه جویی در مصرف آ ب و افزایش راندمان تا ۹۰ درصد

۲افزایش عملکرد محصول

۳نیاز کمتر به نیروی انسانی

۴قابل اتوماتیک بودن سیستم آبیاری

۵از بین رفتن مشکلات علف هرز مزرعه و هزینه مبارزه با آن

۶توزیع به موقع و به اندازه آب و کود

۷بهبود کیفیت محصول و بازار پسندی آن

۸عدم نیاز به تسطیح

آبیاری قطره ای نوع تیپ گیاه ذرت) آبیاری قطره ای(گیاه هندوانه

۳آبیاری زیرزمینی

در سالهای اخیر انتقال آبیاری کشاورزی از سطحی به زیرزمینی و استفاده از لوله های تراوش کننده بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است .در این روش لوله های تراوا در زیرزمین در ناحیه ریشه قرار می گیرند و توسط این لوله های زیرزمینی تراوا آب و کود و سم و اکسیژن مستقیماً در اختیار ریشه گیاه قرار می گیرد.کل سیستم مانند روش آبیاری قطره ای است منتها در این روش به جای لاترالهای حامل قطره چکان ها یا روزنه ها لوله های تراوا تراوش کننده در زیر زمین و در ناحیه ریشه گیاه قرار می گیرند.

به خاطر مزایای زیاد این سیستم در سالهای اخیر گرایش فوق العاده ای به این سیستم مشاهده می شودکه مسلماً روند این توسعه ادامه خواهد یافت. بطوریکه گفته می شود آینده کشاورزی در تصرف آبیاریهای زیر زمینی خواهد بود.

مزایای آبیاری زیرزمینی

۱صرفه جویی در مصرف آب

۲افزایش محصول (تا دو سه برابر گزارش شده است

۳صرفه جویی در مصرف کود و سم (صرفه جویی تا ۵۰%

۴صرفه جویی در مصرف انرژی (۰/۶ تا۰/۸ بار

۵عدم نیاز به تسطیح

۶از بین رفتن تدریجی علف های هرز در باغات

۷قابل اجرا بودن در باغات و حتی در گلدان های منزل

۸جلوگیری از شیوع آفات

۹کاهش آلودگی زیست محیطی

۱۰عدم مزاحمت برای ماشین آلات و کارگران

۱۱مصونیت لوله های تراوا از گرما و سرما

۱۲مصونیت از آسیب و سرقت

۱۳قابل کنترل اتوماتیک

توصیه ها جهت روند بهتراجرای سیستم های تحت فشار:

۱ضرورت توسعه روش های آبیاری تحت فشار :

توسعه اراضی آبی کشور با توجه به کمبود منابع آب موجود جز از طریق صرفه جویی در مصرف آ‌ب موجود امکان پذیر نمی باشد.افزایش سطح زیرکشت از طریق صرفه جویی در مصرف آب و بالا بردن راندمان آبیاری می تواند مورد توجه قرار گیرد .کنترل آب ،صرفه جویی و بالا بردن راندمان آبیاری در روش های سنتی موجود ،نیاز به صرف وقت و هزینه زیادی دارد.در این شرایط بهترین گزینه بالا بردن راندمان آبیاری از طریق تبدیل در روشهای آبیاری سطحی به آبیاری تحت فشار می باشد.اجرای این روش ها با ملاحظات لازم و مدیریت مناسب می تواند باعث افزایش راندمان آبیاری و تولید محصولات بیشتر شود.

درست است که آبیاری تحت فشار باعث افزایش راندمان می شود ولی باید توجه داشت که در هر شرایطی نباید این روش ها را توصیه کرد و در صورتیکه آبیاری سطحی موجود بتواند از تلفات جلوگیری کند هیچ توجیهی برای تغییر روش ها وجود ندارد.

هدف از تغییر روش آبیاری بهبود وضعیت آبیاری می باشد که این تغییر نباید بدون مطالعه و بررسی انجام گیرد چرا که در صورتیکه تغییر نامناسب باشد اثرات سوء و ترویج بد روش های جدید را به دنبال خواهد داشت که ضربه سختی بر پیکره رو به رشد این روش ها در کشور خواهد زد.در شرایط فعلی با توجه به اینکه چند سال از توسعه این روش ها در کشور می گذرد بایستی با ارزیابی و بررسی بهره برداری ، فنی ، اجتماعی …)طرح های اجرا شده ،درجه موفقیت آنها در هر منطقه تعیین و راههای بالا بردن کیفیت روش های اجرا شده و راهکارهای توسعه طرح های جدید را تعیین نمود.

۲ مراحل توسعه آبیاری تحت فشار :

۱ بررسی وضعیت موجود

۲ بررسی و ارزیابی طرح های اجرا شده در سال های اخیر

۳ارائه الگوی طراحی منطقه با توجه به طرح های اجرا شده و ارزیابی شده

۴اصلاح روش های اجرایی و ارائه راه حل برای تسریع روند توسعه

۵مطالعه و تحقیق روی روش های جدیدتر آبیاری تحت فشار و سازگار با شرایط اقلیمی مناطق مختلف

۶اجرای طرح های الگوی روش های نوین آبیاری تحت فشار در مناطق مختلف

۷ارائه طرح های مدیریتی و بهره برداری مناسب برای افزایش راندمانهای آبیاری

۸ مطالعات اجتماعی و فرهنگی و آماده کردن زمینه پذیرش سیستم توسط زارعین منطقه

۳ مراحل دستیابی به یک سیستم موفق در سطح مزرعه:

الف-طراحی :

۱ مطالعات اولیه شامل ؛

۱ تهیه نقشه توپوگرافی با مقیاس های مناسب

۲تهیه اطلاعات مربوط به خاک (بافت ، ظرفیت مزرعه ای و نفوذپذیری خاک

۳ حداکثر ظرفیت نفوذپذیری در خاک

۴ سرعت نفوذ آب در خاک

۵تعیین فاصله آبیاری

۶نیاز خالص و ناخالص آبیاری

۷ظرفیت سیستم

۲ طراحی روش آبیاری:

۱تعیین و طراحی نوع سیستم

۲ تعیین بهترین آرایش لوله ها و آبپاش ها

۳طراحی لوله های جانبی جنس ،قطر ،فشار

۴طراحی ایستگاه پمپاژ

ب-اجراء

اجرای یک سیستم آبیاری مهمترین قسمت به شمار می رود.در صورتیکه اصول بنیادی در طراحی در نظر گرفته شود بایسنی طرح را طبق نقشه طرح اجرا کرد و در اجرا از وسایل و تجهیزات مناسب و استاندارد استفاده نمود.

ج-ارزیابی و مدیریت سیستم

بعد از اینکه در یک مزرعه آبیاری تحت فشار طراحی و اجرا گردید بایستی در اولین فصل کار در مزرعه ارزیابی به عمل آیدتا نقاط ضعف آبیاری مشخص و نسبت به رفع آن اقدام گردد.

توسعه کمی و کیفی آبیاری تحت فشار بستگی به این دارد که طرح های اجرا شده به صورت اصولی به انجام برسدو سیاست کلی بر مبنای اصول علمی استوار گردد.

نکته آخر اینکه در صورتی می توان حداکثر استفاده از منابع محدود آب به عمل آورد که طرح های در نظر گرفته شده در این زمینه با شرایط موجود منطقه و پارامترهای لازم جهت طراحی تطبیق داده شوند و این امر به جز با انجام تحقیقات در موارد فوق امکان پذیر نخواهد بود

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 ۱ 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 ۹ تا ۳۶ 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 میان 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 ( ۳ تا ۲۰ پی اس آی ) . اگر مزرعه دارای شیب تندی باشد ، دبی قطره چکان در خلال آبیاری تا حدود ۵۰ 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 ۱ گالن برساعت ، خاک بایستی دارای سرعت نفوذ نهایی ۵/۰ اینچ بر ساعت باشد تا قطر دایره تر شده در اطراف قطره چکاناز ۲ 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 .

تجمع نمک :

نمکها در سطح خاک تجمع یافته و خطر بالقوه ای برای گیاه فراهم می سازد زیرا بارانهای سبک املاح را به ناحیه ریشه گیاه منتقل می سازد . بنابراین ، وقتی بعد از دوره تجمع نمک باران می آید ، آبیاری بایستی طبق برنامه ادامه یابد تا به اندازه ۵ سانتی متر باران وارد خاک شود و نمکها را از ناحیه ریشه گیاه خارج سازد .

در خلال آبیاری قطره ای ، نمکها در زیر سطح خاک و پیرامون حجم خیس شده خاک با قطره جکان نیز تجمع می یابد . خشک شدن خاک بین آبیاریها موجب حرکت معکوس آب خاک و اتنقال نمک از پیرامون ناحیه خیس شده به طرف قطره چکان می گردد حرکت آب بایستی همیشه دور از قطره چکان باشد تا از صدمات ناشی از نمک جلوگیری شود .

خطرات :

اگر حوادث کنترل نشده ای موجب قطع آبیاری گردد ، به گیاه سریعاً صدمه وارد می شود . زیرا توان ریشه ها برای گرفتن آب و مواد غذائی به حجم نسبتاً کوچک خاک خیس شده محدود می گردد . جوندگان لوله های فرعی پلی اتیلن را می جوند برای رفع این مشکل و کنترل جوندگان ، بایستی از لوله های فرعی از جنس پی وی سی استفاده کرد .

با شکستن خط لوله انتقال آب اصلی یا درست کار نکردن سیستم تصفیه ، مقداری مواد زاید وارد آب می شود . با بروز این گونه حوادث ، تعداد زیادی از قطره چگانها دچار گرفتگی می شوند که بایستی تعمیر یا تعویض گردند .

۱ ) معرفی سیستم آبیاری قطره ای

در این روش آبیاری ، آب با فشار کم (حدود یک اتمسفر ) پس از گذشتن از دستگاه کنترل مرکزی ( در صورت نیاز توام با کود محلول ) بوسیله لوله هائی که در سطح زمین پخش شده ، پس از عبور از قطره چکانها یی که در محل های مناسب در مجاورت گیاه قرار داده شده اند ، بصورت قطره قطره و بطور ممتد به اندازه نیاز گیاه به خاک داده میشود .

۱ ـ ۱ واحد کنترل مرکزی

از دستگاههائی تشکیل شده که آب پمپاژ شده را پس از تصفیه و افزایش کود ( در صورت لزوم ) و با کنترل دقیق میزان دبی جریان و تنظیم فشار وارد لوله اصلی شبکه آبیاری قطره ای می نماید .

۱ ـ پمپ

۲ ـ پایه شیر تنظیم فشار

۳ ـ شیرتخلیه هوا

۴ ـ شیر کنترل

۵ ـ تانک کود یا دستگاه تزریق کود

۶ ـ شیر لوله اصلی

۷ ـ فشار سنج

۸ ـ صافی

۹ ـ دبی سنج

۱۰ ـ لوله اصلی

۱۱ ـ شیرهای قطعات ( اتوماتیک یا دستی )

۱۲- لوله نیمه اصلی

۱۳ ـ لوله های لترال

۱۴ ـ بست ابتدائی

۱۵ ـ شیرهای شستشو دهنده

۱۶ ـ واحد کنترل

وسائل بکار رفته در دستگاه کنترل مرکزی عبارتند از :

الف ـ انواع صافی های آب : صافی توری ، صافی سیکلونی ، صلفی شن

ب ـ انواع وسا یل ا ندازه گیری میزان جریان ، شیرهای خودکار کنترل حجمی ، کنتور آب ، شیرهای خودکار کنترل زما نی ، شیرهای یکطرفه و در سیستم های مدرن آبیاری وسا ئل بصورت کا مپیوتری جهت کنترل و قطع و وصل شیرهای آب قطعات آبیاری بصورت اتوما تیک و با برنامه ریزی کامپیوتر ی

ج ـ دستگاه تنظیم کننده فشار

د ـ شیر تخلیه هوا

ه ـ دستگاه تزریق کننده : تانک کود ، جهت مصرف کود

۱ ـ ۲ لوله های اصلی و لوله های نیمه اصلی

این لوله ها معمولاً از جنس پلی اتیلن یا P . V . C یا آزبست می باشند ، لوله اصلی آبرا از دستگاه کنترل مرکزی به لوله های نیمه اصلی می رساند ( این لوله ها در عمق مناسب در خاک قرار داده می شوند ) .

۱ ـ ۳ لوله های رابط

جنس این لوله ها معمولاً‌ از پلی اتیلن و بندرت از P . V . C میباشد که در عمق مناسبی از خاک قرار گرفته و آب را از لوله های نیمه اصلی ( یا اصلی ) گرفته و در لوله های فرعی که در سطح خاک و در امتداد ردیفهای کشت قرار دارند پخش میکند .

۱ ـ ۴ لوله های فرعی یا لترالها

این لوله ها از جنس پلی اتیلن نرم بوده که قطره چکا نها در محلهای مناسبی روی آن نصب می گردد .

۱ ـ ۵ قطره چکانها

روی لوله های فرعی نصب شده اند . نقش اصلی قطره چکا نها شکستن فشار آب داخل لوله فرعی و ریزش آن بصورت قطره قطره روی خاک می باشد .

۱ ـ ۶ لوله های فرعی قطره چکا نی

در بعضی مواقع نقش لوله های فرعی و قطره چکانها در هم ادغام شده و در حقیقت لوله های فرعی با سوراخها ئیکه در آن تعبیه می شود و یا از ماده متخلخلی که ساخته می شود نقش قطره چکانها را نیز ایفاء میکند .

۱ ـ ۷ بست ابتدا ئی و انتها ئی

بست ابتدا ئی نوعی اتصال پلی اتیلنی می باشد که لوله فرعی را به لوله رابط وصل می کند و بست انتهائی انتهای لوله را می بندد .

۱ ـ ۸ اتصا لات

لوله های پلی ا تیلن بوسیله جوش و یا اتصا لات مخصوص بهم متصل میگردد .

۱ ـ۹ فشار شکن

وسیله ای است که در صورت نیاز برای کاهش فشار آب در میسر جریان قرار داده میشود . فشار شکن دارای مکانیسم مخصوصی است که افزایش فشار آب بیش از حد مجاز در ورودی خود را کاهش میدهد ، بطوریکه بعد از فشار شکن فشار آب همیشه ثابت می ماند .

ب ـ ۲ انواع آرایش قطره چکانها و سطح خیس شده

در روش آبیاری قطره ای تمام سطح زمین مرطوب نمیگردد بلکه درصدی از آن خیس می شود که آنرا سطح خیس شده ( P W ) می نامند . مقدار PW به سطح خیس شده توسط هر نقطه ریزش آب ( A W ) ، تعداد نقاط ریزش و آرایش نقاط بستگی دارد .

تعداد نقاط ریزش و انواع آرایش قطره چکانها در روی لوله های فرعی

بطور کلی هر چه نقاط ریزش آب ( تعداد قطره چکانها ) بیشتر باشد و قطره چکانها با آرایش مطلوبتری استقرار داده شوند سطح خیس شده ( P W ) ) بیشتر بوده ولی سیستم گرانتر خواهد بود . برای اقتصادی بودن طرح می توان بجای استفاده از قطره چکانهای ساده ( دارای یک نقطه ریزش آب ) از قطره چکانهای چند شاخه ( دارای چندین نقطه خروج آب ) استفاده کرد .

در اینجا پنج نوع استقرار قطره چکان که تاکنون معمول بوده و بیشتر مورد استفاده قرار میگردد توصیه میگردد :

آرایش مستقیم یک ردیفه

در این نوع استقرار برای هر ردیف کاشت یک ردیف لوله فرعی اختصاص یافته و قطره چکانها با فواصل ( معمولاً مساوی) روی آن قرار میگیرند . حاصل کار ایجاد یک نوار مرطوب ( نسبتاً همگن ) در طول ردیف کشت خواهد بود .

این روش آرایش یک آرایش ساده ای است که کار گذاری آن براحتی انجام میگیرد . مخصوصاً اگر از قطره چکانهای داخل خط A و یا از لوله های فرعی قطره چکانی استفاده سود ، می توان آنرا براحتی نصب و بسهولت جمع آوری نمود . بطور کلی این آرایش در کشت های ردیفی گیاهان یکساله که در آن نیاز به ایجاد نوار مرطوب در طول ردیف کشت است مناسب و قابل توصیه می باشد . در باغات با فاصله کشت زیاد درختان در روی ردیف ، امکان عدم استفاده ریشه از نوار مرطوب شده در فاصله بین درختان روی ردیف وجود دارد ، بنابراین در فاصله کاشت درختان ( در روی ردیف ) بیش از ۶ متراین آرایش توصیه نمی شود .

در این حالت استفاده از روشهای آرایشی لوپ ( حلقه ای ) با استفاده از قطره چکانهای چند شاخه ای در اطراف درخت مورد توصیه است .

آرایش مستقیم دو ردیفی

این آرایش در باغات میوه مسن ، مخصوصاً موقعیکه نوع درختان کشت شده دارای زیشه های توسعه یافته و پراکنده ای است توصیه میگردد . در این روش آرایش قطره چکان چنانکه مشاهده میگردد از دو ردیف لوله فرعی و در دو طرف ردیف کاشت استفاده می شود .

برای کسب حداکثر سطح خیس شده فاصله لوله طرفین ردیف کشت بایستی تا حدی زیاد باشد که میزان P W برای فاصله قطره چکانهای مورد نظر کمتر از ۱۰۰ % نشود .

آرایش قطره چکانهای چند شاخه ای

در این آرایش برای هر ردیف از کاشت درختان فقط یک لوله فرعی بکار می رود ولی بجای استفاده از قطره چکان ساده ( با یک خروجی آب ) از قطره چکان با چندین خروجی آب استفاده میشود .

ممکن است برای هر درخت یک عدد قطره چکان که دارای ۶ شاخه خروجی است بکار رود و یا دو عدد قطره چکان با ۴ شاخه خروجی و یا سه عدد قطره چکان هر کدام با دو شاخه خروجی مورد استفاده قرار گیرد بهر حال تعداد قطره چکانها و همچنین تعداد شاخه ها قابل تغییراند در این آرایش بایستی سعی شود نقاط ریزش در بیشترین فاصله ممکن که سطح خشکی در بینشان ایجاد نگردد قرار داده شود تا یدینوسیله حداکثر سطح خیس شده بدست آید . در مقایسه با استقرار لوله فرعی دو ردیفه این آرایش ارزانتر می باشد ولی اشکال عمده آن ثابت کردن نقاط ریزش و مشکلبودن نصب ، جمع آوری و نگهداری این نوع آرایش است .

آرایش قطره چکانها بصورت زیگزاک

در این نوع آرایش برای هر ردیف یک عدد لوله فرعی قرار داده می شود ولی در کنار درخت ، لوله دور زده و به میسر خود ادامه میدهد . قطره چکانها معمولاً فقط در اطراف درخت استقرار می یابد .

این نوع استقرار بدلیل مشکلاتی که در نصب و همچنین جمع آوری و نگهداری لوله های فرعی ایجاد می نماید کمتر از سایر روشها کاربرد دارد .

آبیاری بارانی

در آبیاری به روش بارانی ،آب با فشار در داخل یک شبکه لوله کشی شده جریان پیدا کرده و سپس از خروجی هایی که روی این شبکه تعبیه شده و آبپاش نامیده می شوند خارج می شود. ساختمان آب پاشها طوری است که هنگامی که با فشاراز آن خارج می شود بصورت قطرات ریز و درشت درآمده و مشابه باران در سطح مزرعه ریخته می شود.به همین دلیل اِن سیستم آبیاری به روش بارانی نامیده می شود.گرچه روش بارانی اساسا برای آبیاری مزارع و باغات ابداع گردید اما از این روش برای اهداف دیگر هم استفاده می شود که مهمترین آنها عبارتند از:

ساختمان آب پاشها طوری است که هنگامی که با فشاراز آن خارج می شود بصورت قطرات ریز و درشت درآمده و مشابه باران در سطح مزرعه ریخته می شود.

پخش کودهای مایع در سطح مزرعه برای دفع پساب حاصله از تصفیه خانه های فاضلاب در سطح اراضی

برای آبپاشی روی گیاه به منظور حفاظت آنها در مقابل سرما و یخبندان برای تعوِق انداختن زمان تشکیل غنچه و گل

برای مرطوب کردن سطح خاک و جلوگیری از فرسایش بادی برای کمک به جوانه زدن بذرها برای کنترل محیط وخنک کردن خاک وگیاه و هوای اطراف آن در آبیاری به روش بارانی ،آب با فشار در داخل یک شبکه لوله کشی شده جریان پیدا کرده و سپس از خروجی هایی که روی این شبکه تعبیه شده و آبپاش نامیده می شوند خارج می شود.

سیستم های آبیاری بارانی می توان به انواع :

جابجا شونده(Portable)

نیمه جابجا شونده (Semi-Portable)

نیمه ثابت (ُSemi-permanent)

ثابت(Permanent)

مجموعه متحرک (Set Move)

مجموعه ثابت (Solid Set)

مجموعه متحرک دائم (Continues Move)

طبقه بندی می کنند

آبیاری بارانی به روش کلاسیک کلاسیک ثابت :

در این روش آبیاری پمپ و لوله های اصلی و فرعی و بال های آبیاری و آب پاشها ( کلیه اجزاء سیستم ) ثابت می باشند .

در این سیستم ، به تعداد کافی بال آبیاری وجود دارد و نیازی به جابجایی بالهای آبیاری در فصل زراعی نمی باشد و با توجه به شرایط باد منطقه فواصل آبپاش را طوری تنظیم می کنند که همپوشانی کاملی ایجاد گردد . در سیستم های ثابت ممکن است بالهای آبیاری در زیر زمین کار گذاشته شده و همیشه ثابت باشند یا اینکه این بالها در ابتدای فصل رشد در روی زمینی چیده شده و در انتهای فصل رشد جمع شوند که به نوع اول سیستم های ثابت دائمی و به نوع دوم سیستم های فصلی گفته می شود. انتخاب هر یک از این دو نوع سیستم بستگی به نوع گیاه دارد .

کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک :

در این روش بالهای آبیاری ثابت ولی آب پاش ها متحرک می باشند . برای کاهش هزینه در این سیستم از آب پاشهای بزرگ استفاده می شود که به طور قابل ملاحظه ای از تعداد بالهای آبیاری بارانی ثابت و از لحاظ بهره برداری راحتتر و کم هزینه تر از بقیه سیستم ها با جابهـ جایی متناوب می باشند . از لحاظ عمر مفید تجهیزات و لوله های سیستم نیز بسیار مناسب و در صورتی که لوله ها در زیر زمین کار گذاشته شده باشند از لحاظ خطر سرقت نیز دارای ضریب اطمینان بالایی خواهند بود . علاوه بر این بدلیل فراهم بودن امکان نصب پایه های بلند برای آبپاش ها ، امکان آبیاری گیاهان پا بلند نیز وجود دارد . در مجموع سیستم های آبیاری بارانی با آبپاش متحرک به دلیل ویژگی ها و مزایای فوق الذکر از استقبال قابل توجهی در بین کشاورزان برخوردار گشته و گسترش بیشتری در سالهای اخیر داشته است .

انواع سیستم های آبیاری قطره ای

۱٫سیستم آبیاری کلاسیک ۲٫آبیاری غلتان ۳٫آبیاری قرقره ای ۴٫آبیاری دوار مرکزی ۵٫آبیاری خطی ۶٫آبیاری زیر زمینی تراوا ۷٫آبیاری قطره ای ثقلی.

یک سیستم آبیاری معمولا از ایستگاه پمپاژ(قلب دستگاه)و لوله های اصلی و فرعی تشکیل می شود.

۱٫آبیاری قطره ای:

شامل:پمپ سیکلن پروانه فیلتر شن فیلتر توری تانک کود می باشد.

موتور پمپ:ممکن دیزلی باشد که از پمپ گریز از مرکز استفاده می کنیم.

پروانه:پروانه وقتی می چرخد از پمپ گریز از مرکز استفاده می کند و آب به سمت بیرون پرتاب می شود و بنابراین آب در آن قسمت انتها تحت فشار است و هرچه پروانه به سرعت بیشتری بچرخد فشار در آن قسمت بیشتر است و آب تا ارتفاع بالاتری می تواند برود.

در پمپ های لجن کش که حاوی رسوبات است پروانه باید در آن جوری باشد که رسوبات درآن گیر نکند و پمپ های لجن معمولی پروانه دیگری دارد.

.سیکلن:آب باید تا حد امکان تصفیه شود و سیکلن برای تصفیه شن و لای موجود در آب استفاده می شود(از خاصیت گریز از مرکز می توان استفاده کرد)و در سیکلن چرخش آب باعث میشود رسوباتی که با آب وارد می شود رسوبات در وسط جمع می شود(از نیروی جانب از مرکز استفاده می شود)

فیلتر شنی:استوانه ای دارد که ذرات شنی داخل آن قرار گرفته که آب وارد و از آن خارج می شود و رسو بات بین ذرات شنی گیر می کند.

تانک کود:یکی از مزیت های یک سیستم آبیاری این است که می توان کود را به صورت محلول درآورد و داخل تانک قرار داده و این کود به تدریج در مزرعه پخش می شود و نیازی به دستگاه کود پاش نیست.

فیلتر توری:دارای توری ظریفی است که آب ازآن عبور می کند و تمیز می شود.

لوله اصلی:مثل یک خیابان اصلی می ماند که لوله های فرعی ازآن منشعب می شود.

قطره چکان ها:روی لوله فرعی قرار می گیرندو۲نوع قطره چکان داریم:روی لوله (out line)

درون لوله.(in line)

داخل قطره چکان یک مسیر مارپیچ وجود دارد که که آب وارد شده و فشار آب شکسته شده و در آخر آب قطره قطره بیرون می آید و با فشار خارج نمی شود تا خاک شسته و تخریب نشود.

۲سیستم آبیاری کلاسیک:

دارای لوله های اصلی و فرعی می باشد و دارای آبپاش است که روی لوله های فرعی نصب می شود و می تواند دایم متحرک و یا نیمه متحرک باشد.

انواع آبپاش ها:۱٫ آبپاش چرخان ۲٫آبپاش ثابت

انواع آبپاشهای چرخان:۱٫ضربه ای(impact)2.دنده ای(gear-driven)3.عکس العملی.(reaction-type)

انواع آبپاش های ثابت:آب افشانها(spray-type).

لنسر:چکش به نحوی ساخته می شود که وقتی آب به چکش بر می خورد باعث می شود که چکش به عقب و دوباره به جلو حرکت کند و آب پخش شود و دور خودش بچرخد.

۳سیستم آبیاری غلتان:

لوله ها در محور چرخ هایی قرار گرفتند که چرخ ها را می توان حرکت داد و جای دیگر مزرعه گذاشت وقتی چرخ حرکت می کند آبپاش دارای وزنه ای است که باعث می شود ثابت باشد و همیشه به سمت بالا باشدو ممکن بوسیله موتور حرکت کند یا دستی باشد و این آبیاری برای محصولاتی تا ارتفاع یک متر که به صورت ردیفی کاشته می شوند به کار می رود.

و از ۴ قسمت تشکیل می شود:۱٫موتور ۲٫لوله اصلی ۳٫چرخ ها ۴٫آبپاش ها

لوله اصلی از جنس آلو مینیم(AL)است طول لوله ها را می توان تا(۳۷۰)متر افزایش داد

وظایف لوله اصلی:۱٫آب از درون آن حرکت می کند بعد به آبپاش ها می رسد ۲٫محور حرکت چرخ ها می باشد.

۴سیستم آبیاری قرقره ای:

یک آبپاش بزرگ داریم(تفنگ آبپاش)که این تفنگ آبپاش روی ارابه قرار گرفتهو دارای یک لوله بزرگ است که دور یک قرقره می پیچد.قرقره طوری طراحی شده که با فشار آب لوله را جمع می کند و به سمت خودش می کشد.آبپاش کاملا ۴ طرف را آبیاری می کند(۳۶۰)و تفنگ آبپاش باید(۲۷۰)درجه را آبیاری کند و دور خود نچرخد و (۹۰)درجه خالی بماندو در نتیجه پشت سر خشک میماند و غلتک ها روی مسیر خشک بر می گردند.

برای آبیاری گیاه با ارتفاع کوتاه و بلند و در زمین با شیب ۱۰%استفاده می شود.

۵سیستم دوار مرکزی:

شامل یک برج مرکزی است که مثل مرکز یک دایره عمل می کند و بالها که مثل عقربه ساعت حول این مرکز می چرخد و مزرعه ای را به مساحت ۵۰هکتار وبیشتر آبیاری میکند در اینجا آبپاش ها بر روی بال ها قرار گرفتند که به صورت لوله های عصا مانند پایین می آیند و آبپاش ها روی عصا قرار گرفتند و خاک شنی بهترین نوع خاک برای این آبیاری می باشد.

اجزای آن ۵ قسمت دارد:۱٫برج مر کزی ۲٫بال ۳٫برج ها ۴٫بال اضافی ۵٫ آبپاش

۶سیستم خطی:

مثل دوار مرکزی می باشد ولی به صور ت یک خط به سمت جلو و عقب آبیاری می کند و به صورت یک نوار روی مزرعه پاشیده می شود

۷سیستم آبیاری تراوا:

لوله ها در زیر زمین قرار می گیرند و لوله ها قرار گرفتند که آب از آن خارج شده و جذب خاک می شود و به این ترتیب برای شخم و رفتن به داخل زمین مشکلی نداریم و مشکلی که این سیستم دارد:این است که بوسیله حیوانات جونده خورده شده آب داخل مزرعه هدر رفته و ما هیچ اطلاعی نداریم.

۸سیستم قطره ای ثقلی:

قطره چکان ها به نحوی ساخته شدند که نیازی نیست آب با فشار داخل فشار شکن بمان د و مخزن هوایی احداث می شود و تحت نیروی آب یکبار آب پمپاژ می شود و حتی ممکن برای تامین فشار مورد نیاز از شیب زمین بتوان استفاده کرد.

مدیریت اسید شویی

امروزه با توجه به بحثهای جدی شکل گرفته در زمینه توسعه روشهای آبیاری نوین به منظور استفاده بهینه و موثر از منابع آبی و مقابله با محدودیتهای آبی بوجود آمده در دنیا، موضوع مدیریت و نگهداری این نوع سیستمها نیز مطرح می شود. اعمال صحیح این نوع مدیریت در تداوم بکار گیری این نوع سیستمها و حفاظت از منابع آبی نسبت مستقیم داشته و فرهنگ گسترش صحیح این نوع سیستمها را بهمراه خواهد داشت.

عدم رعایت رفتار صحیح در نگهداری و بهره برداری از این سیستمها عواقب ناگواری در بسیاری از مناطق دنیا بهمراه داشته به طوری که علی رقم سرمایه گذاریهای سنگین در این بخش نه تنها فرهنگ استفاده و گسترش بکارگیری سیستمهای آبیاری رشدی نشان نداده بلکه تاثیر منفی در اذهان و تفکرکشاورزان آن مناطق را بهمراه داشته است.

از این رو متن حاضر قدمی است هر چند کوچک در شناساندن رفتار های عملی در نحوه نگهداری و مدیریت بهره برداری از اینگونه سیستمها. در متن حاضر نخست به مدیریت اسید شویی به منظور پیشگیری از انسداد اجزای سیستمهای آبیاری قطره ای پرداخته شده است، امید است در آینده نزدیک به دیگر ارکان مدیریت بهره برداری و نگهداری سیستمهای آبیاری تحت فشار پرداخته شود.

اسید شویی

اسید در سیستمهای آبیاری به منظور شستشوی رسوبات تثبیت شده درون لوله ها و قطره چکانها که ناشی از مواد شیمیایی محلول در آب آبیاری می باشد کاربردهای فراوانی دارد. این نوع رسوبات یا از آب آبیاری ناشی شده(به دلیل وجود بی کربنات و کربنات کلسیم به میزان بالاتر از حد مجاز ۲۰۰ ppm ) و یا به دلیل بکار گیری و تزریق کودهای محلول نا مرغوب در آب آبیاری بوجود می آید. جهت تزریق کود به درون سیستم آبیاری می بایست از کودهای اسیدی که خود به دلیل داشتن pH بسیار پایین موجب نگهداری مناسب سیستم می شوند استفاده نمود.

البته از اسید علاوه بر بر طرف نمودن انسداد در قطره چکانها ، جهت ارتقای مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه نیز استفاده می گردد که در این مورد پس از آزمایش خاک با کارشناس خاکشناسی خبره می بایست مشورت شود.

نحوه اسید شویی

جهت اجرای موثر اسید شویی می بایست pH آب آبیاری هنگام کار در سیستم بین ۲ الی ۳ پایین آورده شود در این حالت آب آبیاری قادر خواهد بود ذرات رسوب درون قطره چکانها و لوله ها را حل کرده و به بیرون هدایت کند.

همگام تزریق اسید دقت شود به ریشه های حساس گیاهان صدمه ای وارد نشود. در صورت رعایت موارد زیر میزان خسارت احتمالی به ریشه گیاهان به حداقل خواهد رسید:

۱- قبل از تزریق اسید با آبیاری میزان آب موجود در خاک را به ظرفیت مزرعه برسانید(در این حالت اسید به محض ورود به خاک رقیق شده و میزان خسارت به حداقل می رسد)

۲- مدت تزریق اسید در شبکه به دقت محاسبه شود.

۳- پس از تزریق اسید به شبکه سیستم به مدت حداقل ۱ ساعت به حالت خاموش در آید تا اسید به صورت کامل رسوبات را حل نماید. با انجام این عمل خاصیت اسیدیته محلول خروجی نیزکاهش می یابد.

۴- پس از خروج اسید از سیستم، شبکه حداقل برابر مدت تزریق اسید با آب شستشو داده شود.

۵- جهت اطمینان بیشتر از خروج اسید از محیط رشد ریشه بهتر است به مدت ۲ ساعت خاک زراعی تحت آبیاری قطره ای قرارگیرد.

توجه نمایید در هنگام کار با انواع اسید تمامی نکات ایمنی لازم در هنگام بکار گیری و تزریق آن را رعایت نموده و هنگام رقیق نمودن اسید همواره اسید را به آب اضافه نمایید. از آنجایی که برخی از فلزات مانند آهن در برابر اسید مقاوم نیستند بنابر این قبل از تزریق اسید به درون سیستم از جنس کلیه قطعات نصب شده بر روی سیستم خود آگاه شوید. لوازم ساخته شده از جنس پلی اتیلن و پی وی سی معمولا در برابر اسید مقاوم هستند.

اسیدهای مناسب جهت شستشوی سیستم به شرح زیر می باشد:

– اسید هیدروکلریک

– اسید سولفوریک

– اسید فسفریک

محاسبه زمان تزریق اسید درون سیستم

جهت تزریق اسید درون سیستم می بایست اسید درون کل سیستم نفوذ کرده و کل بخشهای آن را از رسوب شستشو دهد. به همین دلیل باید اطلاعاتی نظیر فاصله محل تزریق تا دورترین عضوسیستم (L) و حداقل سرعت حرکت آب درون لوله آبیاری (V) دراختیار باشد.

با داشتن اطلاعات فوق و با استفاده از فرمول زیر می توانزمان مناسب جهت تزریق اسید به درون سیستم را به نحوی که اثر حل کنندگی اسید در کل سیستم بروز کند بدست می آید:

T=L / V

که در آن: v حداقل سرعت آب درون لوله بر حسب متر بر ثانیه (m/s) ، L فاصله محل تزریق از دورترین خروجی دریپر بر حسب متر (m) و T زمان لازم جهت تزریق اسید درون سیستم

بر حسب ثانیه (s) می باشد.

بدین ترتیب با تزریق اسید در مدت زمان بدست آمده مطمئن خواهیم بود که اسید به تمام بخشهای سیستم راه یافته است.

آبیاری بارانی:

پروانه پمپ گریزاز مرکز:با استفاده از خاصیت گریز از مرکزپمپ بآب را

پمپاژمی کنددر اینجا پروانه پمپ با سرعت می چرخد وآب ازوسط وارد پروانه

میشود و از اطراف به بیرون پرتاب می شود(معمولا برای آب صاف و زلال

می با شد) لوله مکش خیلی سریع پر آب می شود وقتی پمپ با سرعت می چرخد و آب پرتاب می شود و داخل لوله مکش خلا ایجاد می شود.

حداکثر ۵-۷ متر اختلاف ارتفاع (فاصله لوله مکش تا پمپ)باید باشد بیشتر از آن

حد هوا می گیرد.در ابتدای لوله مکش برای این منظور شیر یک طرفه می گذارند

و یک صافی که جلوی آشغال ها را بگیرد.

در این شیر یک طرفه آب به سمت پمپ پمپاژ می شود ولی بر نمی گردد و خاصیت آن این است که:لوله مکش دیگر خالی از آب نمی شود.

داخل لوله مکش یک صفحه است که به یک فنر وصل است وقتی پمپ شروع به حرکت می کند صفحه بالا می آید و آب از اطراف وارد لوله می شود و وقتی پمپ خاموش شد صفحه پایین می آید و جلوی ورود آب را می گیرد.

انواع سیستم های آبیاری بارانی:

۱جا بجا شونده

۲نیمه جابجا شونده

۳نیمه ثابت

۴ثابت

۵مجموعه متحرک

۶مجموعه ثابت

۷مجموعه متحرک دایم

اجزای سیستم های آبیاری بارانی:

در تمام سیستم های آبیاری بارانی باید آب تحت فشار قرار بگیرد. فشار ممکن است بسیار زیاد(۸ تا۱۰)اتمسفر مانند آنچه در ماشین های تفنگی کاربرد داردو متوسط۳ تا۵)اتمسفر مانند سیستم های جابجا شونده کلاسیک و یا نسبتا کم(۱تا۲)اتمسفر باشد.امروزه سعی می شود سیستم های آبیاری بارانی برای صرفه جویی انرژی از انواع کم فشار طراحی شوند.سیستم های پیشرفته کم فشارمتحرک خطی و عقربه ای از این نوع به شمار می روند.در صورتی که منبع آب نسبت به مزرعه در ارتفاع بالاتری قرار داشته باشد این امکان وجود دارد که آب را با لوله منتقل نموده و از اختلاف ارتفاع برای تامین فشار در سیستم استفاده به عمل آورد اما در اکثر موارد فشار سیستم توسط پمپ تامین می گردد بنابراین(پمپ)اساسی ترین جزیک سیسم آبیاری به شمار می رود.

جز دیگر سیستم آبیاری بارانی(لوله اصلی)است که بین پمپ و نقطه ای که آب به مزرعه منتقل می شود قرار می گیرد.در مزرعه چون لوله های اصلی کمتر جابجا می شوند اکثرا در زیر زمین قرار می گیرند و هر کجا لازم باشد آب از آنها در یافت شود و یک لوله عمودی از آنها منشعب و تا سطح زمین بالا می آید.روی این لوله شیر فلکه نصب می گردد تا به آسانی بتوان جریان آب را قطع و وصل کرد.لوله اصلی دارای انشعابات کوچکتری به نام (لوله نیمه اصلی)می باشد.

آبرسانی به داخل مزرعه و جابجایی آب در زمین توسط لوله های دیگری که از لوله اصلی یا نیمه اصلی منشعب می شوند صورت می گیرد این لوله ها را (لوله های فرعی یا لاترال)گویند.

آخرین جز سیستم آبیاری بارانی را (آبپاشها)تشکیل می دهند آبپاشها ممکن است مستقیما روی لوله فرعی قرار گیرند و یا اینکه روی پایه عمودی که از لوله فرعی منشعب شده و به آن پایه آبپاش می گویند واقع گردند.وظیفه آبپاش:خارج ساختن آب از لوله فرعی و تبدیل آن به قطرات ریز و درشت و پخش در اطراف می باشد.

اندازه قطرات در آبپاش ها:

اندازه قطر قطرات آب از این نظر حایز اهمیت هستند که باعث تخریب خاکدانه ها و ایجاد سله در سطح خاکهای لخت می شوند.بنابراین در بعضی خاک های حساس به فرسایش به تغییر سرآبپاشها می توان قطر قطرات را کاهش داد تا از نیروی برخورد آنها با خاکدانه ها کاسته شود.اما در جاهایی که باد وجود دارد اگر قطر قطرات کوچک باشند همراه با باد جابجا شده و الگوی توزیع آب در زیر آبپاش ها تغییر می کند.هرچه قطراتی که توسط آبپاش ها به سطح زمین می رسد ریزتر باشد نیروی برخورد آنها با خاک کمتر بوده و خطر سله بستن خاک کمتر می شود.

مزیتها ومحدودیت های آبیاری قطره ای

آبیاری قطره ای مانندهرروش دیگردارای محاسن ومحدودیتهایی است.این مزایا یا معایب عمدتاً ازنظرفنی ، اقتصادی ویاعوامل مربوط به رشدگیاه است. بنابراین درهنگام انتخاب روش آبیاری قطره ای ویا طراحی واجرای این روش لازم است این جنبه ها نیز موردارزیابی قرارگیرد وتنها در صورتی که محاسن سیستم بیستر از معایب آن باشد به مرحله اجرا گذاشته شود. بطورکلی درحال حاضر آبیاری قطره ای بیشتردرموارد زیر کاربرددارد:

الف- دروضعیتی که مقدارآب کم یاهزینه تأمین آن زیاداست.

ب- درزمینهای شنی ویاوضعیتهایی که نتوان زمین رابرای سایرروشهای آبیاری آماده کرد.

ج- درموردگیاهانی که محصول آن رابتوان باقیمت زیادبفروش رساند.

مزیتهای بالقوه آبیاری قطره ای

آبیاری قطره ای درمقایسه یاروشهای بارانی یاکرتی وجوی وپشته ای دارای محاسنی است که ازآن جمله

می توان به این موارد اشاره کرد:

۱) بهره گیری بیشترازمنابع آب باتوجه به ماهیت وخصوصیات فنی روش آبیاری قطره ای ، مصرف آب دراین روش کمترازسایرروشهای آبیاری است. درآبیاری قطره ای تنهابخشی ازخاک اطراف بوته گیاه یادرخت آبیاری می شود.کاهش تبخیرازسطح خاک، عدم وجودرواناب سطحی وکنترل نفوذ عمقی ازعواملی هستندکه باعث کاهش مصرف آب ودرنتیجه افزایش بازده آبیاری می شود.دراین روش قسمتهای اضافی خاک معمولاً در روشهای سنتی مرطوب شده وآب آن بمصرف تبخیریاتعرق علفهای هرز می رسدخشک باقی می ماند.دربعضی روشهامانندروش بارانی مقداری ازآب پخش شده توسط آبپاشهامستقیماً درهواتبخیرویاتوسط بادازمزرعه خارج میگردد(بادبردگی)حال آنکه درروش قطره ای چنین مواردی وجودندارد.درروش قطره ای حتی دراراضی شیبدارودامنه تپه هانیزرواناب سطحی وجودنخواهدداشت زیرامعمولاً مقدارآبی که ازقطره چکانهاخارج می شودکمترازشدت نفوذاست. عدم ایجادسله درسطح خاکهای سیلتی ازدیگر مزایای این روش است. باکنترل مقداردبی درقطره چکان می توان ازتلفات عمقی آب درخاکهای شنی جلوگیری نموده ویاشدت پخش آب رامتناسب باظرفیت نفوذخاکهای رسی تنظیم نمود.

اخیراً درتعدادی ازکشورهای جهان استفاده ازپساب تصفیه شده فاضلابهای خانگی درآبیاری قطره ای معمول شده است که ازآن جمله می توان به کشورهای آمریکا واسرائیل اشاره نمود . درکشورهای حاشیه خلیج فارس که باکمبودآب شیرین مواجهند کاربردپساب تصفیه شده فاضلابهای خانگی وصنعتی برای آبیاری قطره ای درختان وگلکاریها به سرعت روبه افزایش است. ازمدیریتهایی که دربرخوردبا آب شوراعمال می شودتناوب محصول، کشت گیاهان مقاوم به شوری ،آبشویی زیاد و برنامه ریزی آبیاری است که درآبیاری که درآبیاری قطره ای باتنظیم برنامه آبیاری وکوتاه کردن فاصله بین آبیاریهااین امکان وجودداردکه محیط رشدریشه را همیشه مرطوب نگهداشته ونمکها را ازاین منطقه دورکرد.

۲) رشدبهترگیاه وافزایش محصول

در آبیاری قطره ای نیازآبی گیاه بطورروزانه تأمین می شودلذارطوبت خاک درمنطقه توسعه ریشه هادرطول دوره رشدتقریباً ثابت باقی مانده وگیاه کمترازنوسانهای تنش آب صدمه می بیند. مقایسه مقدارمحصول تولیدی در آبیاری قطره ای باسایرروشهای نشان داده است که تولیدی محصول دراین روش معمولاً بیشتر ویاحداقل مساوی باسایرروشهابوده است. به عبارت دیگر آبیاری قطره ای باعث کاهش مقدارمحصول نمی شود.

۳) کاهش زیان وارده به گیاه دراثرشوری آب آبیاری قطره ای دراستفاده ازآب شورنسبت سایرروشهای آبیاری ارجح است .این امررامی توان حداقل به ۳دلیل دانست. اول اینکه درروش قطره ای فاصله آبیاریهاکوتاه بوده ومنطقه توسعه ریشه هاهمواره خیس نگهداشته می شود . لذامحلول خاک که ریشه های گیاه آب وموادغذایی موردنیازخودراازآن دریافت می دارندتقریباً درطول دوره رشدگیاه رقیق مانده وغلظت نمک درآن کم است. حال آنکه درسایرروشها بدلیل زیاد بودن فاصله آبیاریها خاک درروزهای قبل ازآبیاری نسبتاً خشک بوده و محلول خاک از نظر نمک غلیظ می گردد. جذب آب درچنین شرایطی باعث واردشدن نمک به داخل گیاه وصدمه زدن به آن می شود.دوم اینکه در آبیاری قطره ای برخلاف روشهایی مانند بارانی ، آب مستقیماً روی گیاه پاشیده نشده ویونهای کلروسدیم موجوددرسطح برگ که باعث سوختگی آنهاشود تجمع پیدانمی کند . سوم اینکه در آبیاری قطره ای حجم مرطوب شده خاک که اصطلاحاً به آن پیازرطوبتی گفته می شود بطرف خارج ازگیاه روبه گسترش بوده ونمک نیزدرجبهه رطوبت بطور مرتب ازنقطه ریزش قطره چکان به خارج ازآن رانده می شود.بطوریکه اگرقطره چکان کنارگیاه ویادرجای مناسبی قرارگرفته باشدنمک ازدسترس ریشه هادورمی شود.البته عدم استقرارصحیح قطره چکان می تواندبرعکس نمک رابطرف ریشه هارانده وباعث صدمه زدن به آن می شود.

۴) امکان بکارگیری کودوسم همراه باآب آبیاری

درآبیاری قطره ای این امکان وجودداردتاکودهای شیمیایی محلول رابتدریج وهمراه باآب آبیاری دراختیارگیاه قرارداد.بدین ترتیب خطرشسته شدن کودهابه عمق خاک ویاخارج شدن آنها همراه با رواناب سطحی وجود ندارد.افزایش کارایی مصرف کود درآبیاری قطره ای به دلیل مصرف کم کوداست که فقط درکناربوته یادرخت ودرعمق توسعه ریشه هاواردمی گیرد ودیگری مربوط به زمان مصرف آن می باشد.بدین ترتیب که چون آبیاری بطورروزانه صورت می گیردمی توان کودپاشی رامنطبق بامرحله ای ازرشدکه گیاه شدیداً به آن نیازداردانجام داد .دلیل دیگرتوزیع یکنواخت کوددر منطقه ریشه هاوعدم شسته شدن کودبه اعماق خاک است.علاوه بر کودهاسایر مواد مانندقارچ کشها،حشره کشهاو یا علف کشهارا نیز می توان توام با آب واردخاک نمود.

۵) جلوگیری ازرویش علفهای هرز درآبیاری قطره ای آب قبل ازواردشدن به سیستم ازصافیهای مخصوص گذشته وتصفیه می شود.لذا امکان واردشدن بذرعلفهای هرزبه داخل زمین وجودندارد.ازطرف دیگرچون سطح سایه اندازگیاه آبیاری شده وقسمتهای دیگرزمین خشک باقی می ماندشرایط برای رشدعلفهای هرزفراهم نمی باشد.البته درقسمتی ازخاک که قطره چکانها وجوددارند علفهای هرزبه سرعت رشدمی کندکه باید با استفاده ازعلف کشهایا روشهای مکانیکی با آنهامبارزه کرد.

۶) نیازکمتربه نیروی انسانی سیستم آبیاری قطره ای رابه سادگی می توان خودکارنمودونیازآن رابه کارگرکاهش داد.بااستفاده ازشیرهای برقی ،زمان قطع ووصل جریان آب برنامه ریزی شده ونیازی به کارگربرای انجام این کارهاوجودندارد.کاربردهمزمان کودوسم باآبیاری می تواندتاحدزیادی درنیروی کارمورد نیازبرای انجام کودپاشی یاسم پاشی صرفه جویی نماید.ازمحاسن دیگرآبیاری قطره ای این است که همزمان باعمل آبیاری کارگران می تواننددربین ردیفهای گیاهی یادرخت هارفت وآمدنموده وبه انجام کارهای مربوطه بپردازند د ر صورتی که درسایرروشهای آبیاری می بایست چندروزی صبرکردتاخاک برای رفت وآمد کارگرها یاماشینهامناسب شود.

۷) صرفه جویی درانرژی سیستم آبیاری قطره ای درمقایسه باسایرروشهای آبیاری تحت فشاربه انرژی کمتری نیازدارد .زیرا فشارآب دراین سیستم بمراتب کمترازسیستم بارانی است.

۸) بالابودن بازده آبیاری

محدودیت های بالقوه درآبیاری قطره ای

علیرغم مؤفقیتهایی که درآبیاری قطره ای حاصل شده است این روش مشکلاتی رانیزدربرداردکه ازآن جمله می توان به موارد زیراشاره نمود:

– گرفتگی قطره چکانهابااملاح وموادمعلق آب

– زیانهای ناشی ازجوندگان مانندموش وسایرحیوانات

– تجمع نمک خاک

– حرکت محدودآب درخاک وعدم امکان برای توسعه زیادریشه

– محدودیتهای فنی –اقتصادی

۱) گرفتگی قطره چکانها بزرگترین مشکل در آبیاری قطره ای گرفتگی قطره چکانهابا مواد مختلف ومسدودشدن روزنه هادرآن است.گرفتگی قطره چکانها بتدریج باعث عدم توزیع یکنواخت آب می شود . خطرمسدودشدن قطره چکان باعث بالارفتن هزینه های نگهداری سیستم مانندکنترل قطره چکانهاوتعویض یاتعمیرآنهانیزمی شود.برای رفع این مشکل دوراه می توان انتخاب کرد:یکی استفاده ازوسایل یاقطره چکانهایی که امکان گرفتگی آنهاکم است ودوم توجه بیشتربه کیفیت آب وتصفیه آن قبل ازورودبه سیستم . اکثراً براین عقیده اندکه تصفیه آب واصلاح شیمیایی آن وشستشوی لوله هاوقطره چکانها مؤثرترین راه حل این مسئله است. سایرمشکلات مانندنشت آب ازاتصالات ویازیانهای ناشی ازجوندگان وحیواناتی مانندخرگوش ، شغال ،سگ، وغیره ازاهمیت چندانی برخوردارنمی باشند.مسأله گرفتگی قطره چکان در آبیاری قطره ای بقدری مهم است که هرجااین سیستم کنارگذاشته شده است عامل گرفتگی قطره چکان مهمترین دلیل بوده است.

۲) تجمع نمک درسطح خاک ونزدیک گیاه درهنگام آبیاری باآب شورباروش قطره ای ، بخصوص در مناطق خشک ونیمه خش ،تجمع نمک درمحیط خارجی پیازرطوبتی وسطح خاک زیاداست.این امرباعث می شودکه اگردرفصل رشدباران رخ دهدنمکهای تجمع یافته درسطح خاک به طرف پایین شسته شده ووارد منطقه توسعه ریشه هامی شود. بهمین دلیل توصیه می شوددرصورت وقوع باران عمل آبیاری قطع نشده و همچنان وهمچنان تاپایان بارندگی ادامه داشته باشد تانمک به محیط ریشه هارانده نشود.در آبیاری قطره ای تجمع تدریجی نمک درسطح خاک باعث می شودکه پس ازپایان دوره رشدوبرداشت محصول وضعیت برای رشدگیاه بعددرسال آتی مناسب نشده وجوان زدن رابا اشکال مواجه می سازد.

لذابایدحتی المقدورپس ازپایان دوره رشدوقبل شروع کشت درسال بعد، خاک راباانجام یک آبیاری سطحی شستشوداد.به همین دلیل ایجاب می کندکه دربسیاری موارد زمین آبیاری قطره ای طوری آماده سازی که برای آبیاری سطحی نیزمناسب باشد.

۳) محدودیت حرکت آب درخاک وعدم توسعه ریشه ها

حجم کوچک خاک خیس شده در آبیاری قطره ای درمقایسه باسایرروشهاازیک طرف مفیداست. درتوزیع آب درخاک وتوسعه ریشه های گیاه عوامل متعددی مانند،خاک (بافت،خصوصیات نفوذ وناهمگنی آن) ،گیاه(جذب آب وشدت تعرق)،مقداروفغاصله بین آبیاریها،تعدادقطره چکانهابرای هرگیاه ودبی آنهادخالت داردکه چنانچه به هرعلتی محیط توسعه ریشه هامحدودمی گرددممکن است رشدگیاه نیزبه تبع آن محددودشودبه هیمن دلیل توصیه می شودطرحهای آبیاری قطره ای درمورددرختان میوه همزمان باکاشت اولیه آنهاپیاده شودوحتی الامکان ازتغییرسیستم آبیاری باغات کهنه ودرختان چندساله ومسن به سیستم قطره ای خودداری شود. زیرادرختانی که ریشه ای آنهاباروش آبیاری سطحی شکل گرفته است درصورت آبیاری به روش قطره ای صدمه خواهنددید.ازمعایبی که برخی زارعین برای آبیاری قطره ای ذکرمی کنند عدم مقاومت درختهادرمقابل نیروی باداست که آن رابه محدودبودن گسترش ریشه هاونداشتن استحکام برای مقاومت درخت درمقابل نیروی بادمرتبط می دانند.

۴) محدودیتهای فنی- اقتصادی هزینه سرمایه گذاری اولیه درآبیاری قطره ای نسبت به سایر روشهای آبیاری زیادتراست. آبیاری قطره ای راازنظرسرمایه گذاری می توان مشابه آبیاری بارانی بالوله های ثابت دانست.درحال حاضرهزینه سرمایه گذاری اولیه یک سیستم قطره ای درسطح بین المللی ۲۰۰۰تا۷۰۰۰دلاربرای هر هکتارمی باشدکه مشتمل بروسایل تصفیه ، پمپ،دستگاه تزریق کودولوله هامی باشد.البته هزینه واقعی سیستم بستگی به نوع دستگاههای تصفیه آب،وسایل تزریق وسم وتمهیدات خودکارشدن آن دارد.هزینه موردلزوم برای احداث هر هکتار آبیاری قطره ای بریا سال ۱۳۷۶حدود۶تا۷میلیون ریال برآوردشده است.بطورکلی دردرجه اول این سیستم بیشترمناسب گیاهانی است که بافاصله زیاد از یکدیگرکشت می شوند.دردرجه دوم می توان آنهارابرای بعضی گیاهان ردیفی نیزبکاربردولی به لحاظ اقتصادی کاربردآن برای گیاهان دیگرمانندغلات وزراعتهای مشابه بصرفه نمی باشد.

اجزاء تشکیل دهنده سیستم آبیاری قطره ای

اجزاء تشکیل دهنده یک سیستم آبیاری قطره ای ازنقطه ای که آب ازچاه استخراج یاازمحل دیگری تأمین می شودتانقطه ورودبه مزرعه همانندسایرروشهای آبیاری است.نهرهای آبگیر،کانال،ناوها،لوله ها وسایر تأسیسات دیگرمستقل ازسیستم آبیاری دراین روش نیزممکن است وجوداشته باشد.مقدارجریان برای هر هکتارممکن است مشابه روش بارانی بوده یابسته به بازده آبیاری ومساحتی اززمین که مرطوب نخواهد شد کمترازآن باشد.نوع گیاه وفاصله بین گیاهان ازعواملی است که مقدارجریان رادرسیستم قطره ای مشخص می کند.امادرروش قطره ای ازنقطه ای که آب قراراست واردمزرعه شودتأسیسات دیگری بکارگرفته شودکه درروشهای آبیاری نیازی به آن نیست .

چون روش قطره ای یک سیستم آبیاری تحت فشاراست لذادروهله نخست بایدیک پمپ آب راازمنبع دریافت وآن رابافشارلازم واردسیستم لوله های آبیاری قطره ای نماید.دربعضی شرایط ممکن است آب ازمنبع اصلی تامزرعه بالوله هدایت شده واختلاف ارتفاع انرژی لازم برای فشارآب راتأمین نماید.دراین وضعیت نیازی به پمپ نخواهدبود. امادراکثرسیستمهای معمول آبیاری قطره ای وجودپمپ برای تامین فشارالزامی است.

آب بافشاری که توسط پمپ تامین می شودواردیک لوله اصلی شده واین لوله تاابتدای هرقطعه آبیاری ادامه پیدامی کند.هرقطعه ازاراضی آبیاری به تعدادی زیرواحدتقسیم می شودکه آب موردنیازآنهاازیک لوله اصلی که به آن مانیفلدنیزگفته می شودتامین می گردد.بدین ترتیب که لوله اصلی درمسیرخودتعدادی لوله نیمه اصلی راکه ازآن منشعب می شوندتغذیه می کند.ازلوله نیمه اصلی بسته به فاصله ردیفهای گیاهی تعدادی لوله ای فرعی یالاترال منشعب می شودکه طول هریک ازاین لوله هامتناسب باابعادزیرواحدآبیاری یابرابرطول ردیفهامی باشند.لوله اصلی ونیمه اصلی می توانند ازجنس فولاد، سیمان آزبست،پی وی سی ویاپلی اتیلن باشدامالوله های فرعی معمولاً ازجنس پلاستیک پلی اتیلن می شوند.

لوله های فرعی که ازکنارردیفهای گیاه عبورمی کنندمجهزبه قطره چکان یا خروجیهای می باشندکه جریان آب توسط آنها بافشاربسیارکم به خارج گسیل شده وروی زمین پخش می شود.یکی ازوظایف اصلی قطره چکان کاهش فشارآب درهنگام خروج ازآن است.بدین ترتیب پمپ، لوله اصلی ،لوله نیمه اصلی ،لوله فرعی وقطره چکان اجزاء پنجگانه اصلی یک سیستم آبیاری قطره ای راتشکیل می دهند.امابرای این که این اجزاء به درستی کارخودراانجام دهندویابه لحاظ مدیریتی بتوان حداکثر بهره برداری راازیک سیستم قطره ای بردوسایل جانبی دیگری نیزبه ان اضافه می شودکه نه تنهاازوجودآنهاصرف نظرکرددربسیاری مواردازملزومات اصلی سیستم به شمارمی روند.این اجزاء عبارتنداز:

– شیریکطرفه که بلافاصله پس ازپمپ نصب می شودتادرخاموش شدن موتوراز برگشت مجددآب به داخل پمپ جلوگیری نماید.

– دستگاههای تزریق کننده کودوسم که باروشهای مختلف ،کودمحلول راوارد سیستم می کنند.

– جداکننده های شن که دراثرچرخش آب درداخل آن ونیروی گریزازمرکز،ذرات جامددرشت ومعلق آب رازآن جدامی کند،به این وسایل سیکلون نیزگفته می شود.

– صافیهای شنی یاتوری برای جداکردن ذرات معلق موجوددرآب

– دستگاه های کلرزنی ویاتزریق اسید

– وسایل اندازه گیری آب ،فشارسنجها،شیرهای مختلف ،پمپهای فشارو دیگر تجهیزاتی که بسته به ضرورت هرطرح ممکن است وجودداشته باشد.

– دربعضی سیستمهاممکن است برای تصفیه اولیه آب نیازبه وجودحوضچه های ته نشینی نیزباشد.

به مجموعه این وسایل که قبل ازورودآب به لوله اصلی قرارگرفته ومجموعاً دریک محل متمرکزندکنترل مرکزی گفته می شوند.

قطره چکانها

قطره چکان آخرین قطعه یاوسیله آبیاری قطره ای است که آب ازآن به شکلهای مختلف مانند قطره ،جریان پیوسته یامنقطع ویافوران خارج می شود.وظیفه قطره چکان آن است که نیازآبی روزانه گیاه را،حتی اگرمقدار آن بسیارکم باشدتامین نماید.

قطره چکان بایددارای چهارویژگی عمده باشد:

الف- نسبت به مسدودشدن مقاوم باشد.

ب- دبی خروجی ازآن درطول دوره کاری تغییرنکند.

ج- تاحدممکن ساده باشدتابعدازتنظیمهای اولیه نیازبه تنظیم ،تمیزکردن وبازدیدمجدد نباشد.

د- دبی آن کمترازنفوذپذیری خاک ویاهماهنگ باآن باشد.

نحوه خروج آب ازلوله درسیستم های قطره ای اساس طبقه بندی آنهاقرارگرفته است.براین اساس سه نوع الگوی آبیاری وجودداردکه عبارتنداز:

– نقطه ای

– خطی

– ترکیبی

درروش نقطه ای خارج شدن آب ازلوله فرعی یاتوسط خروجیهایی بنام امی ترانجام می شودکه زارعین به آن قطره چکان می گویندویااینکه وسیله خروج اب یک لوله باشیلنگ می باشدکه روی روزنه هایی تعبیه شده است.درهرصورت قسمت خیس شده خاک یک نقطه یامساحت بسیارکوچک دراطراف خروجی می باشد.حال آنکه درروش خطی لوله فرعی طوری درنظرگرفته می شودکه بجای یک نقطه نواری ازخاک درسرتاسرطول لوله فرعی خیس شود.لوله های تراواکه آب ازتمام نقاط جدارآن خارج می شودنمونه ای ازاین روش است این روش راآبیاری بانوارمرطوب نیز می گویند. درلوله های نواری منفذداریالوله های دومحفظه ای گرچه خروج آب ازیک نقطه مشخص صورت می گیردامابه دلیل نزدیک بودن خروجیهادرعمل نواری ازخاک خیس می شود. لذااین روش رامی توان ترکیبی ازانواع خطی ونقطه ای دانست.

درقطره چکانهای نقطه ای که متداولترین روش خردآبیاری است خروج آب معمولاً توسط یک روزنه صورت

می گیرد.قطره چکانهای روزنه ای سه گونه اند:

-قطره چکان باروزنه ثابت

-قطره چکان باروزنه قابل تنظیم

-قطره چکان باروزنه متغیرتنظیم

ملاحظات طراحی ونصب لوله ها

اولین هدف درطراحی سیستم آبیاری قطره ای آن است که آب یاکودتاحدقابل قبولی درتمام مزرعه بطوریکنواخت توزیع شود.برای این منظورلازم است طراح عوامل موثردرآن درنظرگرفته ونکاتی چند را لحاظ نماید.ازعوامل موثردرطراحی آبیاری قطره ای نوع قطره چکانها؛یکنواختی قطره چکانها؛پستی وبلندی زمین؛هیدرولیک توزیع آب؛مقدارقابل انتظاریکنواختی توزیع آب؛ درجه مقاومت گیاه به شوری؛ نیازآبی گیاه ؛کیفیت آب؛ نیازیاعدم نیازبه دستگاههای تزریق کودشیمیایی؛دمای آب؛ شوری خاک؛ عملیات زراعی ودیگرخصوصیات ویژه منطقه یادستگاههای مورداستفاده رامی توان نام برد.

ملاحظات نگهداری سیستم

سیستم آبیاری قطره ای تنهادرصورتی که ازآن مواظبت بعمل آمده وبخوبی نگهداری شود موفقیت آمیزخواهدبود.کنترل قطره چکانهاازنظرگرفتگی روزنه هامهمترین کاری است که باید درطول کارسیستم انجام داد.مسدودشدن قطره چکانهاممکن است به سه دلیل باشد:

– عوامل شیمیایی ازقبیل کربنات کلسیم ومنیزیم ،سولفات کلسیم ،هیدروکسیهای فلزات سنگین وبرخی کودهای شیمیایی

– عوامل زیستی ازقبیل باکتریها،رشته های جلبک،وموادته نشین شده میکروبی – شیمیایی

– عوامل فیزیکی ازقبیل موادمعلق غیرآلی درآب مثل شن،سیلت،رس،ویاموادآلی وذرات پلاستیک

ملاحظات مدیریتی سیستم

سیستم آبیاری قطره ای مانندهرسیستم آبیاری نیازبه مدیریت صحیح دارد.بهره

گیری ازمنابع آب وخاک درسیستم آبیاری تنهادرسایه یک نظام مدیریتی قانونمند پایدارو کارآمد خواهدبود.برخی ازملاظات مدیریتی درسیستم آبیاری قطره ای که باعث افزایش بهره وری ازسیستم

می شودعبارتنداز:

– اندازه گیری حجم اب داده شده به زمین برطبق برنامه وتقویم آبیاری

– خودکارکردن سیستم ازنیروی کارگری می کاهداماممکن است نقصهای فنی سیستم راافزایش دهد.

– نفوذآب درخاک ومرطوب شدن محیط ریشه هادرطول دوره رشدگیاه بایدکنترل گردد.

– مقدارآبیاری بایدحتی الامکان نیازآبی گیاه راتامین کند

– درصورت شوربودن آب وخاک فاصله آبیاریهاکوتاه باشد.

– تزریق کوددرمراحل اولیه رشدگیاه بایدبافاصله کوتاهترانجام شود.

– آبیاریهابرطبق حساسیت گیاه به آب درمراحل مختلف رشدتنظیم شود.

– برنامه آبیاری مطابق آبیاریهای متعارف وتجربه شده محلی تنظیم گردد.

شرایط محیطی درآبیاری قطره ای

قبل ازتصمیم گیری درمورداجراوبخصوص قبل ازشروع طراحی سیستم آبیاری قطره ای بایدوضعیت محیطی که قراراست سیستم درآن پیاده شودموردآزمایش قرارگیرد.برپایه این آزمایشها اولین تصمیم گیری این خواهدبودکه آیابطورکلی بکاربردن روش آبیاری قطره ای مفیدخواهدبودیاخیرواگرجواب این بررسیهامثبت باشدمسلماً تاثیرزیادی دربهبودروش،حل مشکلات ،سازگاری طرح باوضعیت موجودوبهره وری ازسیستم خواهدداشت.بررسیهایی که باید دراین موردانجام شودعبارتنداز:

-مطالعات آب وهوا

-بررسی وضعیت خاک

-مطالعه منابع آب

-بررسی وضعیت زراعت ویادرختانی که آبیاری می شوند.

الف- آب وهوا

آبیاری قطره ای رامی توان درهرنوع آب وهوای خشک،نیمه خشک،نیمه مرطوب وحتی وضعیت گلخانه ای وزیرپوششهای پلاستیکی بکاربرد.آبیاری قطره ای برای تمام مناطقی که درآن مقدار بارندگی کمترازحدلازم برای رشدمطلوب وسودآورگیاه است مناسب می باشد.این روش رامی توان بخصوص درمناطقی که هرساله دوره های خشکی طولانی بوقوع می پیونددیاتمام ماههای سال خشک می باشدویامقداربارندگی کم وتوزیع آن نامناسب است ، بکارگرفت.

درزمان طراحی سیستم آبیاری قطره ای نه تنهامقداربارندگی بلکه سرعت،جهت، وفراوانی وقوع بادهانیزبایددرنظرگرفته شودزیراطوفانهای شدیدبررشدگیاه اثرات منفی خواهدداشت.علاوه برآب وهوا،که برخصوصیات سیستم آبیاری قطره ای موثراست ،آبیاری قطره ای اثرات قابل ملاحظه ای براقلیم اراضی تحت آبیاری نیزدارد.

ب- وضعیت خاک وشیب زمین بطورکلی انواع خاکهای زراعتی –حتی خاکهای شور و سدیمی – به شرط آنکه آب آبیاری ازکیفیت خوبی برخوردارباشد،باروش قطره ای قابل آبیاری هستند.بافت خاک ازخصوصیات مهم وبرجسته ای است که درهنگام طراحی سیستم باید موردتوجه قرارگیرد.همچنین لازم است الگوی خیس شدن نیمرخ خاک که اصطلاحاً به آن پیازرطوبتی یاحجم خاک خیس شده گفته می شودبرای هرزمینی که قراراست باروش قطره ای آبیاری شودازقبل مشخص گردد.پیازرطوبتی ممکن است ازخاکی به خاک دیگرتفاوت زیادی نشان دهد.شکل پیازرطوبتی به مقداررس یاشن موجوددربافت خاک بستگی دارد.

نفوذپذیری درخاکهای شنی بطورعمده تابع نیروی ثقل است حال آنکه درخاکهای رسی عامل اصلی تعیین کننده شکل پیازرطوبتی خاک نیروی کاپیلاری یامویینه ای است .این بدان معنی است که درخاکهای شنی پیازرطوبتی بصورت عمودی وباریک ولی درخاکهای رسی بصورت نیمکره کوچک یابزرگی است که مرکزآن درزیرقطره چکان قراردارد.البته مرطوب شدن ناحیه ریشه بندرت ازاین الگوهاپیروی می کند.نیروهای ثقلی ومویینه ای فقط دروضعیتی عامل اصلی شکل پیازرطوبتی خاک می باشندکه دبی قطره چکان کم یامعادل سرعتنفوذآب درخاک باشدامامیزان نفوذپذیری نه فقط بابافت خاک تغییرمی کند بلکه رطوبت خاک نیزموجب تغییرآن می گرددبطوری که افزایش رطوبت خاک باعث کاهش نفوذپذیری نهایی می گردد.

پستی وبلندی زمین تاثیر زیادی دراستفاده ازروش آبیاری قطره ای نداردامااگردبی قطره چکان زیادباشدنه تنهاآب درسطح زمین جاری خواهدشدبلکه مقدارشیب زمین یاپستی وبلندی آن دریکنواختی توزیع آب وکاهش یاافزایش فشاردرلوله های فرعی تأثیرفراوان خواهدداشت. بنابراین درزمینهایی که اختلاف ارتفاع درآنهابیش از۵/۰متراست تهیه یک نقشه توپوگرافی باخطوط تراز۵/۰متری ومقیاس یک هزارم بسیارضروری می باشد.

ج- منابع آب درمورد آب بایدخصوصیات زیرموردتوجه قرارگیرد:

کیفیت :ازمهمترین عوامل درتصمیم گیری برای انتخاب سیستم آبیاری قطره ای وتعیین نوع اتصالات درهنگام طراحی کیفیت آب است.

کمیت:دومین عامل بخصوص دروضعیتی که وسعت زمین کشت شده زیادباشدمسأله کمیت آب است.

اگرکیفیت آب مطلوب باشدهرگونه زمین زراعی باهرنوع خاک رامی توان به روش قطره ای آبیاری کرد.امابایددیدچه نوع آبی دارای کیفیت مطلوب است.آبی راکه فاقدموادمعلق ومحلول باشدوسوراخهای کوچک قطره چکان رامسدودننمایدمی توان خوب به حساب آورد.درصورتی که آب محتوی چنین موادی باشدباقراردادن صافی وسایروسایل تصفیه بایدکیفیت آن راتاحدقابل قبولی افزایش داد.

آبهای زیرزمینی برای استفاده درآبیاری قطره ای بیشترمناسب ترند.

گیاهانی مانندباغهای میوه،مرکبات،خرماوانگورکه عمرطولانی دارندو با فاصله ازیکدیگرکشت می شوندبرای آبیاری قطره ای مناسبترند.البته برخی ازگیاهان زراعی که درآنهافاصله بوته ها نسبتاً زیاداست مانند توت فرنگی،خیار، خربزه ،هندوانه ومحصولات ردیفی مانندنیشکرفذرت سیب زمینی وغیره ویا آنهایی که عمری بیش ازیکسال دارندو بافاصله کشت می شوند برای سیستم آبیاری قطره ای مناسب می باشند.

درموارد اخیر اگر زارع برای آبیاری گیاهان ردیفی حتماً بخواهدروش قطره ای رابکارببردمی بایددرفاصله ردیفهاتغییراتی بوجودآوردتافاصله لازم برای لوله فرعی تامین شده باشد.قبل ازطراحی سیستم بایدفاصله گیاهان روی ردیفهاوالگوی قرارگرفتن درختهاوبوته ها مشخص گردد.ابعادوشکل زمین اساس انتخاب طول وموقعیت لوله های فرعی وآرایش سیستم وشبکه آبیاری می باشد.