آبیاری قطره ای (Drip irrigation و یا trickle irrigation) استعمال آهسته و آرام آب بر روی خاک یا زیر آن می باشد. در این روش ذرات آب معمولا بصورت قطرات گسسته از یکدیگر یا بصورت قطرات پیوسته، جریان باریک آب و بصورت پاشش آب با آبپاش های کوچک از طریق وسیله که به آن خروجی یا ایمیتر Emitter و یا قطره چکان گفته می شود، صورت می گیرد.
فهرست مطالب
آبیاری قطره ای به پنج سیستم مختلف تقسیم می گردد:
۱- آبیاری قطره ای (Drip irrigation)
در این روش دبی آب در خروجی ها کمتر از ۱۲ لیتر در ساعت می باشد. لوله های آبرسان دارای قطر ۱۶میلی متر و در مواردی ۲۰ میلی متر می باشند. معمولا قطره چکان ها در مسیر جریان آب لوله و بر روی لوله نصب می شوند. آب پس از خارج شدن از قطره چکان به وسیله نیروی ثقل و مویینه ای حرکت می کند. لوله های آبرسان از لوله های جانبی که به آنها لترال گفته می شود منشعب شده اند.
۲- آبیاری زیرزمینی (Subsurface irrigation)
استعمال آب به زیر سطح خاک را آبیاری زیر زمینی گویند. لازم به یاد آوری است که این روش آبیاری را نبایستی با روش دیگری از آبیاری زیرزمینی که در آن عمل آبیاری به وسیله کنترل نمودن سطح آب زیرزمینی صورت می گیرد، اشتباه گرفته شود.
از مزایای این روش سهولت رفت و آمد ادوات کشاورزی و افراد در مزرعه می باشد و لوله های آبیاری دست و پا گیر نمی باشند. عیب بزرگ این روش عدم آگاهی از چگونگی صحت آبیاری بوده و امکان دارد در نقطه ای از مزرعه لوله ترکیده یا سوراخ یا مسدود گردد و کشاورز متوجه نگردد و یا دیر متوجه شود.
3- آبیاری بابلر (Subsurface irrigation)
استعمال آب در سطح خاک به صورت فواره یا جریان کوچک را آبیاری بابلر گویند. خروج آب از مجرایی صورت می گیرد که آبدهی آن از سیستم Drip و یا سیستم زیرزمینی بیشتر بوده ولی معمولا از حدود ۴ لیتر در دقیقه کمتر می باشد در این روش معمولا آبدهی خروجی ها بیش از سرعت آب در خاک بوده و برای جلوگیری از ایجاد رواناب معمولا بوجود آوردن تشتکی در پای گیاه ضروری است.
۴- آبیاری اسپری (Spray irrigation)
استعمال آب به صورت مه یا به صورت ذرات بسیار ریز به سطح خاک را آبیاری اسپری گویند. در حالی که در سه روش قبلی انتقال آب به کمک خاک صورت می گرفت در این روش هوا در پخش رطوبت نقش اساسی را بعهده دارد. آبدهی در این روش کمتر از ۱۲۰ لیتر در ساعت است.
۵- آبیاری تیپ (tape irrigation)
تیپ یا نوار آبیاری قطره ای نواری با دیواره نازک است که برای آبیاری قطره ای، استفاده می شود تیپ از جنس پلی اتیلن می باشد و به صورت تقریبا مسطح و بسیار نرم انعطاف پذیرند که هنگام ورود آب به آن پر می شود و قطره های آب از طریق در یپرهای تعبیه شده بر روی تیپ خارج می شود و پس از پایان آبیاری تیپ دوباره به صورت مسطح در می آید. ضخامت دیواره نوار تیپ بسیار نازک است و فاصله بین قطره چکان ها در نوار آبیاری مختلف است.
مزایای آبیاری قطره ای
الف) کاهش رشد علف های هرز
از آن جایی که در روش آبیاری قطره ای فقط اطراف گیاه (پیاز رطوبتی) خیس می گردد و بقیه زمین خشک می ماند، امکان رشد علف هرز به علت نبود رطوبت محدود می گردد و باعث کاهش رشد و جمعیت آن می گردد.
ب) کاهش فرسایش خاک و اراضی
در آبیاری های غرقابی، نواری و کرتی و حتی شیاری، فرسایش خاک یکی از مشکلات آن هاست ولی در آبیاری قطره ای به علت اینکه آب بصورت قطره روی سطح خاک می ریزد، فرسایش خاک حداقل است.
ج) یکنواختی توزیع و میزان آب
در آبیاری های سطحی به علل مختلف از جمله توپوگرافی ( شیب ) و نفوذ عمقی و غیره، توزیع آب یکنواخت نیست و قسمت های ابتدایی زمین آب بیشتری می خورد ولی در آبیاری قطره ای همزمان قطره چکان ها با دبی یکسان زمین را آبیاری می کنند.
د) امکان آبیاری در اراضی شیب دار و دامنه ها و مناطق سنگی
لوله های آبرسان را که حاوی قطره چکان هاست می توان در هر سطح شیب داری مستقر کرد. در اراضی شیب دار و مناطق سنگی که قبلا نمی شد آبیاری سطحی انجام داد در حال حاضر با این روش، می توان به راحتی و بدون اتلاف آب و با راندمان قابل قبول آبیاری نمود.
ه) کاهش مصرف کود
در سیستم آبیاری قطره ای می توان از دستگاه تانک کود که در مسیر جریان آب قرار می گیرد، استفاده کرد و کود مورد نیاز را درون سیستم تزریق نمود.
و) کاهش مصرف آب و کارآیی بالای آبیاری
در سیستم آبیاری قطره ای، راندمان یا کارایی آب بالای ۹۰ درصد است و کارایی کل که داری سه مولفه کارایی انتقال، کارایی توزیع و کارایی کاربرد است هر سه رقمی بالا داشته و افزایش کارایی آب تا ۹۰ درصد را حاصل می گردند. کاهش تبخیر از سطح خاک کاهش نشت یا نفوذ عمقی آب، کاهش اتلاف آب از طریق رواناب سطحی، عوامل عمده در افزایش کارایی آب در این روش می باشند.
ز) کاهش هزینه های نیروی انسانی و انرژی
کاهش و یا عدم نیاز به حضور فعال نیروی انسانی که نیازمند صرف انرژی و زمان است از دیگر مزیت های این سیستم آبیاری است.
با نصب تایمر یا همان زمان سنج و همچنین سنسورهای گوناگون می توان یک سیستم کاملا اتوماتیک داشت حتی بدون سنسور و یا تایمر نیز کار بسیار ساده خواهد بود زیرا تنها لازم است که سیستم را روشن و در انتهای آبیاری آن را خاموش کرد. در هر دو حالت آبیاری گیاهان و محصولات بصورت خودکار صورت می گیرد که بسیار ساده تر از به دنبال خود کشیدن شلنگ باغبانی به دور تا دور زمین کشاورزی است. کاهش انرژی و زمان آبیاری بخصوص در زمین و یا باغات بزرگ بسیار تاثیر گذار است.
ک) تسهیل در عملیات زراعی
عملیات زراعی دوره داشت گیاه مانند تنک وجین وحتی در دوره برداشت، آسان تر از روش های سطحی مانند کرتی و شیاری است. در روش قطره ای زمین چاله یا شیار ندارد و رفت و آمد به سهولت انجام می شود.
ل) افزایش محصول دهی
سیستم آبیاری قطره ای، عملکرد محصول زمین را از حداقل ۱۰ درصد تا ۲ برابر افزایش می دهد. درصد افزایش محصول بستگی به مدیریت آبیاری، کوددهی مناسب و شرایط محیطی مزرعه دارد. افزایش تولید محصول به چند علت اتفاق می افتد. با استفاده از روش آبیاری قطره ای، گیاهان همیشه به آب مورد نیاز برای رشد دسترسی دارند و عدم وجود تنش آبی در گیاهان، باعث تولید عملکرد بیشتر آنها و همچنین رشد سریع تر می شود. از طرف دیگر در این روش آبیاری، آب به کندی پای گیاه ریخته می شود که به همین خاطر عمل تهویه خاک بهتر صورت می پذیرد. هرچه تهویه خاک بهتر باشد، جذب آب و مواد مغذی در گیاهان نیز بهتر صورت می گیرد که باعث رشد بهتر ریشه ها و در نهایت تولید محصول بیشتر می شود.
م) امکان استفاده با آب شور
آبیاری های مکرر در سیستم آبیاری قطره ای باعث می گردد که رطوبت خاک در فاصله حداکثر خشکی و حداکثر رطوبت، نوسان زیادی نداشته و قسمت اعظم خاک به خوبی تهویه گردد. خشکی کمتر خاک بین فواصل آبیاری باعث می گردد که نمک های موجود در آب خاک رقیق تر شده و به این ترتیب امکان استفاده از آب های شورتر را در مقایسه با سایر روشهای آبیاری میسر می نماید.
معایب آبیاری قطره ای
الف) هزینه اولیه بالای اجرای طرح
مخارج اولیه تاسیسات آبیاری قطره ای نسبت به آبیاری سطحی و بارانی بیشتر بوده و می تواند یک محدودیت به حساب آید. در سالهای اخیر، دولت با در اختیار دادن وام و پرداخت درصدی از هزینه ها به صورت کمک بلاعوض باعث ترغیب کشاورزان به استفاده از این روش شده است.
ب) گرفتگی قطره چکان ها
این قطره چکان ها به مرور زمان به علت رسوبات درونی و اشیاء خارجی، ممکن است دچار گرفتگی شوند که بایستی یا تعویض گردند و یا اقداماتی برای رفع انسداد آنها صورت گیرد.
نحوه تمیر کردن و رفع انسداد قطره چکان ها
- اسید شویی: کاربرد اسید در سیستم های آبیاری به منظور شستشوی رسوبات تثبیت شده درون لوله ها و قطره چکان ها ناشی از رسوب کربن موجود مواد شیمیایی محلول در آب آبیاری می باشد. این رسوبات یا موجود در آب آبیاری بوده و یا به دلیل بکار گیری و تزریق کودهای محلول نامرغوب در آب آبیاری به وجود می آیند. اسیدهای مناسب جهت شستشوی سیستم آبیاری قطره ای شامل: اسید هیدروکلریک، اسید سولفوریک و اسید فسفریک می باشند. برای این کار بایستی محلول از ۵/۰ تا یک درصد اسید را در سر لوله های رابط تزریق نموده تا محلول اسید برای مدت ۵ تا ۱۵ دقیقه در تماس با خروجی ها بماند. برای رسوبات آهن بایستی از اسید سولفوریک استفاده کرد.
- تمیز کردن و استفاده از فشار آب: بعضی از قطره چکان ها را می توان پس از بازکردن با دست تمیز نمود و بعضی دیگر را بایستی با فشار آب تمیز نمود.
- عدم آگاهی از چگونگی صحت آبیاری سیستم در آبیاری قطره ای زیر سطحی: عدم آگاهی از چگونگی صحت آبیاری در این روش و امکان این که در نقطه ای از مزرعه لوله ترکیده یا سوراخ یا مسدود شده باشد و کشاورز یا متوجه این موضوع نگردد و یا دیر متوجه شود، از معایب این روش آبیاری است.
- خطر جویدن لوله های پلی اتیلن و تیپ به وسیله جوندگان: مواردی مبنی بر ایجاد خسارت بر لوله پلی اتیلن گزارش گردیده که پس از تحقیقات و جمع بندی اطلاعات، علت صدمه دیدن لوله پلی اتیلن جویده شدن لوله پلی اتیلن توسط جوندگانی همچون )موش و موریانه) تشخیص داده شده است. جوندگان (موش) از یک طرف برای استفاده از آب موجود در لوله پلی اتیلن آبرسانی جهت رفع تشنگی و از طرف دیگر به دلیل طعم خوب تولیدات پلیمری به طرف لوله پلی اتیلن جذب می گردند. یکی از ساده ترین راه ها برای مقاوم سازی لوله پلی اتیلن در برابر آسیب جوندگان موذی، بهینه سازی خاک اطراف لوله به روش های مختلف از جمله استفاده از موانع مانند توری، سنگریزه و شن درشت می باشد، اما بهتر است در حین تولید لوله پلی اتیلن و هنگام پلیمریزاسیون به لوله پلی اتیلن، افزودنی های ضد جوندگان اضافه شود.
ز) جابجایی لوله های آبیاری قطره ای (تیپ) بر اثر باد و طوفان
در مناطقی که باد شدید و گاها طوفان می وزد استفاده از لوله تیپ بایستی با احتیاط صورت گیرد. به علت سبکی لوله های تیپ، طوفان و باد شدید می تواند آنها را از جای کنده و از مجاورت بوته یا گیاه به اطراف منتقل کند و باعث اختلال در رشد گیاه شود. در چنین مواردی بایستی با فاصله های مناسب قسمتی از لوله های تیپ را زیر خاک کرد.
نویسنده: محمدحسین رحیمیان