آبیاری قطره ای چیست؟ (بخش اول)
آبیاري قطرهاي
آبیاری قطره ای صنعت کشاورزي یکی از مهمترین بخشهاي جامعه ماست بطوری که % 18 تولید ناخالص ملی، % 25 اشتغالزایی، تأمین 85 % غذای جامعه، % 25 صادرات غیر نفتی و فراهم کردن % 90 مواد اولیه مورد استفاده در صنعت را عهده دار می باشد.
پس رشد و توسعه در این بخش زمینه ساز پیشرفت اقتصادي، اجتماعی و صنعتی کشور است. یکی از مسائل بسیار مهم در زمینه توسعه کشاورزي استفاده درست از منابع آب است.
به دلیل اینکه اکثر هدر رفت منابع آب در بخش کشاورزي در مزارع و باغات صورت می گیرد، پس باید به سمت اصلاح شیوه هاي سنتی آبیاري پرداخت و از میان شیوه هاي مختلف آبیاري بیشترین بازده مربوط به سیستم هاي آبیاري قطرهاي می باشد.
در این پژوهش ابتدا به بیان اهمیت بکارگیري شیوه هاي آبیاري تحت فشار پرداخته و سپس به معرفی
انواع سیستم هاي قطره اي و اجزاي آن می پردازیم و پس از آن انواع آرایش قطره چکان ها را معرفی کرده و مزایا و معایب آبیاري قطره اي را بر می شماریم.
مقدمه:
در ایران هر ساله حدود 90 میلیارد متر مکعب آب استحصال شده و در دسترس ما قرار میگیرد که بیش از 3 درصد کل آبی است که در سطح جهان استحصال می گردد.
همچنین کشور ایران از نظر موقعیت استراتژیک و اقلیمی یکی از کشورهاي بی نظیر در کره زمین است که با وسعتی برابر 1648000 کیلومتر مربع از شمال تا جنوب و از شرق تا غرب داراي آب و هواي متغیر با اقلیم هاي متفاوت است و مفهوم این ارقام آن است که ایران از نظر آب و خاك کشوري ثروتمند است.
اما اراضی زیر کشت آبی 7 میلیون هکتار یعنی کمتر از 5 درصد کل مساحت کشور است.
در حالیکه اراضی مستعد کشور براي حدود 5% کشاورزي بین 30 تا 50 میلیون هکتار بر آورد شده است، به عبارتی می توان بین 20 تا 30 درصد کل مساحت کشور را زیر کشت قرار داد.
یکی از گام هاي مهم در رسیدن به این هدف استفاده مناسب از منابع آب موجود می باشد.
از 88 میلیارد متر مکعب آب که هر ساله در ایران استحصال می شود حدود 83 میلیارد متر مکعب آن در بخش کشاورزي مصرف می شود که متاسفانه 63 میلیارد متر مکعب آن به هدر می رود و تلفات اصلی عمدتاً در داخل مزرعه است.
شایان ذکر است که با توجه به کمبود آب در کشورمان و فرهنگ سازي در جهت مصرف صحیح آب و جلوگیري از هدر رفتن آن و همچنین توان تولید قطعات سیستم آبیاري قطرهاي در داخل کشور، پیش بینی می شود.
در سال هاي آتی با پیشرفت روزافزون صنایع کشاورزي، در اکثر مزارع، گلخانه ها، باغات و …. از این سیستم جهت آبیاري استفاده شود.
انواع سیستم هاي آبیاري:
1. سیستم آبیاري سطحی
روش هاي سطحی شامل انواع آبیاري هایی است که در آنها براي پخش آب، از نیروي طبیعی ثقل استفاده می شود مانند روشهاي آبیاري جوي پشته اي، نواري، کرتی، سیلابی و غیره.
2. سیستم آبیاري تحت فشار
در سیستم هاي آبیاري تحت فشار عامل توزیع آب در مزرعه نیروي خارجی است که به آب وارد می شود و از این روش ها می توان انواع آبیاري بارانی و قطره اي را نام برد.
3. سیستم آبیاري زیر زمینی
روش هاي آبیاري زیر زمینی شامل عملیاتی است که در آنها سطح ایستایی (سطح آب زیر زمینی) در عمق معینی از سطح زمین کنترل می شود تا صعود مویینه اي آب بتواند نیاز آبی گیاه را تامین نماید.
این روشها در مناطقی کاربرد دارند که لایه هاي غیر قابل نفوذ در مجاورت سطح زمین وجود داشته و یا اصولا سطح ایستایی در منطقه بالا باشد که آبیاري زیر زمینی را نباید با آبیاري زیر سطحی که براي جلوگیري از تبخیرآب مستقیما وارد منطقه توسعه ریشه ها می شود اشتباه گرفت.
معرفی سیستم آبیاري قطره اي
امروزه فرآورده هاي کشاورزي نقش اساسی در تامین مواد غذایی برعهده دارند و این موضوع نشان دهنده اهمیت بخش کشاورزي می باشد و در سایه توجه به بخش کشاورزي و خدمات کشاورزي رشد و شکوفایی اقتصادي حاصل شده و زمینه هاي فراوانی گسترش می یابند از این رهگذر آبیاري و روشهاي مختلف آن نیز بی بهره نمانده و نیازمند توجه و سرمایه گذاري می باشند.
در سال هاي اخیر روشهاي متعدد و جدیدي در زمینه آبیاري ابداع گردیده و در اکثر کشورها به سرعت گسترش یافته است.
این روش ها با وجود تفاوت در سیستم و تجهیزات یا شرایط کاربردي منجر به پخش اندك آب در سطح زمین نیاز به نیروي انسانی کم و استفاده مناسب از آب موجود می شود.
توسعه این روش ها به همراه رشد و توسعه صنایع پلاستیک صورت گرفته است و به همین دلیل کشورهاي پیشرفته صنعتی سهم بیشتري از این توسعه را به خود اختصاص داده اند اما با این وجود نیاز به آب و کمبود آن در
اقلیم هاي خشک و نیمه مرطوب عامل توسعه روش هاي مدرن آبیاري در کشورهاي در حال توسعه شده است.
آبیاري قطره اي یکی از این روش ها می باشد که آب مورد نیاز از طریق لوله به مجاورت گیاه یا درخت منتقل می شود و جهت شناخت نتایج کاربردي این سیستم در ادامه به مزایا و معایب آن اشاره خواهد شد.
بطور کلی آبیاري قطره اي این امکان را براي کشاورز فراهم می آورد تا با صرف هزینه کمتر محصول بیشتري برداشت کند و نیز بر حسب نیازهاي هر نوع گیاه شرایط و امکانات خاصی را بکاربرد.
آبیاري قطرهاي به کلیه روش هایی گفته می شود که در آنها آب به مقدار کم و حدود 1 تا 10 لیتر در ساعت به آرامی در نزدیک گیاه ریخته می شود که به همین دلیل این روشها را آبیاري با حجم کم نامیده اند.
در آبیاري قطره اي آب در یک سیستم لوله اي در مزرعه توزیع می شود که فشار آب در هنگام خروج از قطره چکان ها نزدیک به صفر می باشد.
بنابراین روش آبیاري قطره اي نیز یکی از روشهاي آبیاري تحت فشار به حساب می آید که در آن فشار آب بسیار کم است.
انواع سیستم هاي قطره اي:
1. آبیاري قطره اي ثقلی:
آبیاري قطره اي ثقلی روش جدیدي است که در آن آبیاري قطره اي با استفاده از فشار آب موجود در مزرعه انجام می پذیرد و انرژي مورد نیاز سیستم از اختلاف ارتفاع سطح آب در ابتدا و انتهاي مزرعه به دست می آید.
در سیستم آبیاري قطره اي ثقلی ضمن آبگیري از شبکه کانال ها و چاه هاي مزرعه، از انرژي موجود در سیستم مذکور به منظور تامین انرژي مورد نیاز استفاده به عمل آمده و از بکارگیري انرژي اضافی (ایستگاه پمپاژ) خودداري می گردد.
مقدار کلی انرژي مورد نیاز این سیستم را می توان از شیب در کانال انتقال و یا انهار آبرسان تامین کرد و بدین ترتیب از هرگونه پمپاژ اضافی اجتناب نمود که جانمایی این سیستم و طراحی آن مطابق مشخصات زمین بسیار مهم بوده و در قطعه بندي شبکه و آرایش لوله ها تاثیر اصلی دارد.
لوله هاي مورد استفاده با توجه به فشار کار پائین با سیستم هاي موجود متفاوت بوده و می توان از لوله هاي با ضخامت کم استفاده نمود و در این روش یکنواختی توزیع آب تا حدود 85 درصد قابل تامین است.
استفاده از سیستم فیلتراسیون آب و کود دهی مخصوص نیز با توجه به شرایط کار قابل طراحی است و ضمنا به علت فراخ بودن روزنه ها در این سیستم حساسیت قطره چکان ها در مقابل مواد معلق و رسوب کاهش می یابد.
این سیستم از نظر اقتصادي بسیار مقرون به صرفه و از نظر بهره برداري زارع آسان و نزدیک به روشهاي معمولی آبیاري می باشد با حذف ایستگاه پمپاژ ضمن حذف هزینه هاي مربوطه، هزینه هاي جاري تامین انرژي و بهره برداري و نگهداري ایستگاه پمپاژ حذف می گردد.
با طراحی مناسب لوله هاي انتقال و آبرسان و لوله هاي فرعی در هزینه هاي ثابت اولیه صرفه جویی قابل ملاحظه اي به عمل می آید.
مبانی اصلی عملکرد این سیستم بر تقلیل فشار مورد نیاز قطره چکان قرار دارد در تحقق موارد فوق الذکر، با ساخت لوازم و تجهیزات مورد نیاز روش آبیاري مذکور در باغات پسته به صورت نمونه اجرا گردیده و نتایج مطلوبی به دست آمده است.
2. آبیاري قطره چکان:
پخش آهسته آب برسطح خاك به صورت قطرات مجزا یا پیوسته ، یا جریان هاي باریک از حفره هاي ریز آبیاري قطره چکان نام دارد و در بیشتر موارد آبیاري قطره چکان و آبیاري تریکل ( قطره اي ) مترادف یکدیگر به کار می روند .
3. آبیاري زیر بستري :
پخش آهسته آب در زیر سطح خاك از قطره چکان هایی با دبی ثابت، آبیاري زیر بستر نام دارد که این روش با
آبیاري زیر زمینی متداول که در آن ناحیه ریشه گیاه با کنترل سطح ایستابی آبیاري می شود متفاوت است و نباید اشتباه گرفته شود.
4. آبیاري فواره اي ( بابلر ) :
پخش آب بر سطح خاك به صورت جریان باریک یا فواره از سوراخی با دبی بیشتر از آبدهی آبیاري قطره چکانی یا زیر بستري اما معمولاً کمتر از 1 گالن بر دقیقه، آبیاري فواره اي نا میده می شود.
دبی قطره چکان در این آبیاري از سرعت نفوذ نهایی خاك بیشتر است و ایجاد یک حوضچه براي نگهداري یا کنترل پخش آب ضروري می باشد.
5. آبیاري اسپري :
پخش آب به وسیله یک اسپري یا مه پاش کوچک بر سطح خاك به آبیاري اسپري معروف است که در این روش هوا در پخش آب نقش اساسی را به عهده دارد در حالیکه در روشهاي قطره چکانی، فواره اي و زیر بستري ، خاك عامل اصلی محسوب می گردد.
اجزاي سیستم آبیاري قطره اي:
اجزاي اصلی سیستم آبیاري قطره اي عبارتند از:
-لوله هاي اصلی
-لوله هاي جانبی
-قطره چکان ها(گسیلنده، درپیر)
-تأسیسات آبگیر
-دستگاه هاي تنظیم کننده فشار
-دستگاه هاي تصفیه آب
اجزاي فرعی شبکه آبیاري قطره اي عبارتند از:
-فشار سنج
-دما سنج
-دستگاه هاي اندازه گیري دبی
-تانک کود
-ادوات خودکار و کنترل از راه دور
قطره چکان آخرین جزء سیستم آبیاري قطره اي می باشد که آب را مستقیما به گیاه می رساند و عملکرد قطره چکان بر اساس ساختار آن، قطره اي، جت یا فوران کوچک پیوسته و فوران پیوسته می تواند باشد.
در مجموع قطره چکان آب را با فشار مشخص خارج می سازد و با پایین آوردن فشار سیستم یک گسیلنده فورانی را می توان به گسیلنده قطره اي تبدیل کرد.
طرح یک مزرعه تحت پوشش آبیاري قطره اي در شکل 1 به نمایش درآمده است و مشخص است که آب پس از پمپاژ توسط تأسیسات آبگیر و عبور از دستگاه هاي تصفیه آب و دستگاه هاي تنظیم کننده فشار در خطوط اصلی جریان می یابد و سپس وارد خطوط فرعی شده و از قطره چکان ها خارج می گردد.
وجود خطوط لوله فرعی به این علت است که بتوانیم آب را از یک لوله اصلی براي محصولات مختلف کشاورزي با دبی متفاوت و میزان مختلف کود و مواد معدنی انتقال دهیم.
