انتخاب بهترین شیوه ی آبیاری با توجه به محصول

آبیاری چیست؟

به معنای کلمه یعنی جاری کردن آب بر روی زمین جهت تغذیه ی گیاهان و تولید محصول است. در این بین 15 درصد از زمین های دنیا تحت آبیاری توسط انسان قرار دارند و مابقی این زمین ها با آب باران و به صورت دیم کشت میشوند. نکته ی قابل توجه این است که نیمی از نیاز غذایی دنیا از همین 15 درصد زمین تحت آبیاری حاصل می شود که این خود گواه بر اهمیت آبیاری به صورت بهینه است.
برای درک بهتر اهمیت آبیاری مقاله ی تاثیر آبیاری بر بیماری های گیاهی را مطالعه کنید.

منابع آبیاری

منابع آبیاری شامل سفره های زیرزمین، یخچال ها،چشمه ها، قنات ها و آبگیرها و ... است. این منابع نزولات آسمانی را ذخیره می کنند. انسان ها در گذشته با استفاده از چاه ها و قنات از این منابع آبی استفاده می کردند. امروزه نیز استفاده از این منابع رایج بوده و با افراد با استفاده از چاه های عمیق و با کمک گرفتن از تکنولوژی به مقدار قابل توجهی از این منابع دسترسی پیدا می کنند.
از دیکر منابع مهم می توان به "آبهای سطحی" شامل رودخانه ها اشاره کرد که با استفاده از سد ها توانسته اند ذخیره مناسبی برای کشاورزی ایجاد کنند.

انواع روش های آبیاری

به طور کلی آبیاری های نوین تحت عنوان "آبیاری تحت فشار" به دو صورت آبیاری بارانی و آبیاری قطره ای انجام می شود. در روش بارانی راندمان آبیاری تا 70 درصد و در قطره ای تا 95 درصد است. این بدین معنی است که در روش بارانی حدود 30 درصد و در آبیاری قطره ای حدود 5 درصد از آب هدر رفته است. در آبیاری سطحی نیز در بهترین حالت راندمان 50 درصدی برای آبیاری شما پیش بینی می شود. یعنی در بهترین حالت شما 50 درصد از منابع خود را هدر می دهید.
در یک پروژه آبیاری انتخاب روش آبیاری مناسب نقش بسیار با اهمیتی در موفقیت آن پروژه ایفا می‌کند. اساسی‌ترین عوامل موثر در انتخاب روش های آبیاری به شرح زیرند:
بافت خاک - آماده کردن زمین - اندازه مزارع - شوری خاک - زهکشی - آب قابل دسترس - کیفیت آب - گیاهان الگوی کشت - انرژی قابل دسترس - تناوب زراعی و عملیات زراعی - کیفیت و میزان محصولات - وضعیت آب و هوایی - هزینه آب - مسائل فرهنگی و اجتماعی.

هدف آبیاری 

• تامین آب کافی برای ادامه زندگی گیاه. 
• حفاظت و بیمه گیاهان در مقابل تنش‌های ناشی از کم آبی یا بی آبی‌های کوتاه مدت. 
• خنک کردن خاک و اتمسفر یا هوای اطراف گیاه. 
• شستن املاح مضر در خاک. 
• نرم کردن ناحیه قابل شخم خاک. 

ارتباط با سایر علوم 

• هیدرولوژی یا آب شناسی:

بارش‌هایی که در منطقه صورت می‌گیرد و به صورت روان آب درمی‌آید را مورد مطالعه قرار می‌دهد.

• گیاه شناسی:

نیاز گیاه موجود در برنامه آبیاری و الگوی کشت را مورد مطالعه قرار می‌دهد.

• خاک شناسی:

به مطالعه خاک از لحاظ فیزیکی و نیز از لحاظ محیطی برای کشت و پرورش گیاه می‌پردازد.

در مجموع آبیاری به 3 دسته ی کلی تقسیم میشود. 1) آبیاری سطحی 2) آبیاری تحت فشار 3) ابیاری زیرزمینی که ما به تعریف هر یک میپردازیم.

1 – آبیاری سطحی: 

این روش که دارای سه روش آبیاری کرتی، نواری و شیاری است توسط یک لوله ی دریچه دار انجام یا از یک نهر تغذیه می شود و بر روی سطح خاک جریان می یابد تا با نفوذ تدریجی در خاک موجب تغذیه ی گیاه شود.
این روش آبیاری به دلیل پایین بودن هزینه های اولیه آبیاری یکی از روش های متداول آبیاری در ایران می باشد البته کم بودن هزینه در تعمیر و نگهداری سیستم آبیاری نیز مزین بر علت است.

نقاط ضعف

بدلیل ماهیت ذاتی روابط آب و خاک، راندمان پایین و پیچیده بودن مدیریت آبیاری از عمده نقاط ضعف این روش به شمار می آید که این ناشی از درجه اتوماسیون پایین، عدم امکان بکارگیری ابزار و تاسیسات اندازه گیری و کنترل جریان و از طرف دیگر نیاز به نیروی کارگری ماهر در این روش آبیاری می باشد .
البته پیشرفت های تکنولوژی در روش های سطحی باعث شده است که این روش در مراحلی بهتر از آبیاری تحت فشار عمل کند. یکی از این روش ها استفاده از لوله های دریچه دار است .
این روش که تا حدود زیادی نقاط ضعف آبیاری سطحی را برطرف میکند نوعی لوله های پلی اتیلن نرم است که مجهز به دریچه های قابل تنظیم است و جایگزین نهر ها و جوی های داخل مزرعه است. تنظیم مناسب لوله های دریچه دار به همراه تسطیح دقیق، می تواند یکنواختی توزیع آب در مزارع را بهبود بخشد. 
به طور کلی در مناطقی از کشور ما که آب با کیفیت پایین به عنوان منبع قابل دسترس برای استفاده کشاورزی مطرح است آبیاری سطحی بهترین روش برای آبیاری است چرا که آبیاری تحت فشار به علت غلظت بالای مواد قابل استفاده نمی باشد.

2 – آبیاری تحت فشار

سیستم آبیاری می باشد که آب را توسط لوله و تحت فشار بیش از فشار اتمسفر در سطح زیر کشت توزیع میکند. این روش آبیاری به دو صورت آبیاری بارانی و موضعی انجام می گیرد که خود آبیاری موضعی نیز به دو روش آبیاری قطره ای و خطی انجام می شود.
روش های آبیاری تحت فشاراغلب باوجود راندمان بالا بامحدودیت های متعددی مواجه اند که مانع ازکاربرد وسیع آنها شده است. استفاده ازاین روش ها پیش زمینه های متعددی رامی طلبد. ازجمله نیاز به یکپارچه سازی اراضی کشاورزی، سرمایه گذاری کلان دولتی و خصوصی، با صرفه ترشدن کار کشاورزی برای تولیدکننده. برخی محدودیت های ذاتی این سیستم ها نظیرعامل گرفتگی و عامل شوری. به همین دلیل نیز روش های آبیاری تحت فشارتا کنون نتوانسته اند در کشور جایگزین روش های آبیاری سطحی شده و در مقیاس وسیع مورد استقبال قرارگیرند.

2 – الف ) آبیاری قطره ای 

در سیستم قطره ای آب بوسیله پمپ از منبع بداخل شبکه پمپ شده و ضمن عبور از سیلکون ( فیلتر گردایی ) شن ومواد خارجی آن ته نشین می گردد. دراین روش آب با فشاری بیش از یک اتمسفر از منبع  تا محل مصرف انتقال می یابد. آب بصورت قطرات مجزا و پیوسته و یا بصورت اسپری ریز با فشار کم از طریق قطره چکان درطول خط انتقال آب قرار دارند. آبیاری قطره ای روش موثری درتحویل آب مورد نیاز گیاه در محدوده توسعه ریشه بداخل خاک است و این امکان را بوجود می آورد که عمل آبیاری تا حد رفع نیاز آبی گیاه انجام می‌شود. بنابراین دراین روش به میزان زیادی ازاتلاف آب بصورت نفوذ عمقی، ایجاد روان آب سطحی و تبخیر در مقایسه با روش های سنتی وبارانی کاسته می شود.

تشکیلات آبیاری قطره‌ای

منبع آبی، موتورپمپ ، سیکلون، فیلترشن، تانک کود، مرکز کنترل، فیلترتوری، لوله اصلی، لوله آبرسانی، لوله‌های جانبی یا لوله‌های فرعی، قطره چکان.

طرز کار شبکه آبیاری قطره‌ای

آب توسط پمپ از منبع آب به داخل شبکه پمپ شده و ضمن عبور از سیکلون، شن و مواد خارجی خیلی درشت آن ته نشین می‌شود. در فیلتر بقیه مواد جامد معلق در آب گرفته می‌شود. بخشی از آب وارد تانک کود شده با حل مقداری کود در آب این محلول از انتهای دیگر تانک خارج و مجددا وارد جریان اصلی آب می‌گردد. آب پس از عبور از فیلتر توری وارد لوله‌های توزیع کننده شده و مرکز کنترل این مجموعه را هماهنگ می‌کند. در حال حاضر این روش آبیاری برای محصولات گران قیمت اقتصادی بوده و گیاهان گلخانه‌ای و کلیه گیاهانی که کشت آن زیر پلاستیک صرفه اقتصادی داشته باشد امکان پذیر است. ولی برای غلات، حبوبات، گیاهان علوفه‌ای و سایر محصولاتی که قیمت آن پائین است صرفه اقتصادی ندارد.

انتخاب قطره چکان

انتخاب قطره چکان مهمترین کاری است که در یک شبکه آبیاری قطره‌ای باید انجام گیرد. انتخاب صحیح باعث می‌شود که هزینه‌های نگهداری به مقدار زیاد کاهش یابد و زیان های ناشی از مسدود شدن مجرا (هزینه تعویض قطره چکان، آبیاری نشدن بوته‌هایی که قطره چکان آن بند آمده و در نتیجه کاهش محصول) در بر خواهد داشت.

انواع قطره چکان ها

قطره چکان لوله ای

ساده‌ترین قطره چکان لوله‌ای است که در طول آن به فواصل مختلف روزنه‌های بسیار ریزی ایجاد شده و آب از این روزنه‌ها خارج می‌شود.

قطره چکان دکمه‌ای

این قطره چکان ها کوچک بوده و دارای دهانه کوچکی به قطر کمتر از یک میلیمتر هستند. با سوراخ کردن لوله‌های آبرسانی فرعی این قطره چکان ها در آن سوراخ ها قرار می‌گیرند. آب از دهانه وروی داخل قطره چکان شده و پس از طی بدنه از دهانه خروجی آن به سطح خاک می‌چکد. از مزایای این قطره چکان ارزانی قیمت آن و سرعت نصب و ساده بودن کار با آنهاست.

قطره چکان با مجرای طولانی

این نوع قطره چکان در مسیر لوله فرعی قرار گرفته و آب از دهانه ورودی وارد قطره چکان شده و پس از طی مسیر مارپیچ طولانی از دهانه خروجی خارج می‌گردد. عیب عمده این قطره چکان احتمال مسدود شدن مسیر در اثر رسوبات نمکی و یا ذرات جامد معلق در آب می‌باشد. این قطره چکان قابل تعمیر نبوده و در اثر انسداد مجرا باید با آب اسید شسته و یا تعویض شود.

قطره چکان صفحه‌ای

‌این قطره چکان از چند صفحه منطبق بر هم تشکیل شده بطوریکه هر صفحه دارای دیواره عرضی عمودی بر صفحات است. آب در مسیر خود ‌این دیواره‌های عرضی را دور زده و از سوراخ انتهایی به صورت قطره خارج می‌شود. مجموعه این صفحات روی هم قرار گرفته و به قطره چکان شکل صندوقی کوچکی می‌دهد.

قطره چکان چند دهانه‌ای

برای آبیاری درختان در باغ های میوه اجبارا از قطره چکان هایی که با فشار زیادتر و با چند دهانه خروجی آب را به پای درخت برسانند استفاده می‌شود. به هر یک از دهانه‌ها لوله باریکی وصل شده و آب را تا فاصله چند متری منتقل می‌نماید. بدین ترتیب با یک یا دو قطره چکان می‌توان نسبت به آبیاری یک درخت اقدام نمود. تعداد این خروجی‌ها از 5-1 متغیر است.

مزایای آبیاری قطره ای

• صرفه‌جويي در ميزان آب و هزينه
• عمليات زراعي آسانتر
• به كارگيري آ‌ب شور
• عدم تشکيل رواناب سطحي و 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 اِيجاد 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
• تبخير سطحي در آبياري قطره‌اي به حداقل مي‌رسد و ­از خارج شدن آب از محوطه ريشه  جلوگيري مي‌گردد .
• عدم امکان رويش بذر علفهاي هرز به دليل مرطوب شدن فقط بخشي از سطح خاک اطراف ريشه گياه اصلي ( آبياري قطره‌اي )
• افزايش کيفي و کمي محصول
• عدم نياز به نيروي کارگر زياد بدليل ثابت بودن اجزاي سيستم

​​​​​​2- ب) آبیاری بارانی

در این نوع آبیاری، آب با فشار در داخل یک شبکه ی لوله کشی جریان دارد و سپس از خروجی هایی که روی این شبکه تعبیه شده خارج می شود. ساختار این آب پاش ها به شکلی طراحی شده که در زمان آبیاری قطرات آب مانند باران بر روی گیاهان و یا خاک می ریزد.
در این نوع آبیاری از دو نوع غیر مکانیزه و مکانیزه استفاده می شود. نوع غیر مکانیزه ی این سبک از آبیاری به اشکال کاملا متحرک، نیمه متحرک، ثابت با آبپاش متحرک، کاملا ثابت، شلنگی با قرقره کوچک وجود دارد.
نوع مکانیزه ی آبیاری بارانی نیز به اشکال "آبفشان غلطان" (که مانند سیستم آبیاری بارانی متحرک با دست است و با این تفاوت که بال آبیاری بر روی چرخ هایی سوار شده و کل این مجموعه دارای یک موتور بنزینی است)، "آبیاری دوار" (که در این روش ، بال آبیاری شامل یک سازه بزرگ فلزی است که توسط برجک هایی در ارتفاع بلندتر از گیاه قرار گرفته و حول نقطه مرکزی که در همان نقطه اتصال بال به لوله اصلی است دوران می‌کند. با توجه به نوع حرکت دورانی بال آبیاری، آبیاری مزارع به صورت دایره‌ای شکل صورت می‌گیرد)، "آبیاری قرقره ای" (در این روش بال آبیاری شامل یک لوله است که از یک طرف به دور یک قرقره بزرگ پیچیده شده و از طرف دیگر به ارابه بزرگی که آبپاش روی آن قرار گرفته متصل می‌شود. برای شروع آبیاری، معمولا قرقره و ارابه را به کنار زمین و جایی که شیر آب از لوله اصلی وجود دارد منتقل کرده و پس از اتصال قرقره به شیر آب، ارابه را توسط تراکتور کشیده و به انتهای زمین انتقال می‌دهند) و "آبیاری خطی" که بسیار شبیه به آبیاری دوار است با این تفاوت که خط لوله ی آب در کنار زمین قرار دارد و بال آبیاری بر روی آن حرکت رفت و برگشتی دارد.

3 – آبیاری زیر زمینی

در این روش رطوبت لازم برای محیط ریشه گیاه توسط کنترل سطح ایستابی است. برای این منظور لازم است یک لایه ی غیر قابل نفوذ در عمق مناسب از سطح خاک وجود داشته باشد تا بتوان سطح ایستابی را کنترل کند. از مشخصه های این سیستم آبیاری عدم مرطوب شدن سطح خاک است. این نوع آبیاری امکان توزیع رطوبت بطور غیر اشباع در منطقه ریشه گیاه را فراهم می سازد.
برای کنترل بیماری های قارچی و باکتریایی می توان از این روش آبیاری استفاده کرد.