آبیاری تحت فشار

مقدمه

بطور کلی سیستم‌های آبیاری تحت فشار به روشهایی گفته می‌شود که آب را توسط لوله و تحت فشاری بیش از فشار اتمسفر در سطح مزرعه توزیع می‌کنند. آبیاری تحت فشار به دو روش آبیاری بارانی و آبیاری موضعی انجام می‌شود. روش آبیاری موضعی به دو دسته آبیاری قطره‌ای و خطی انجام می‌گیرد. روش های آبیاری تحت فشار اغلب با وجود راندمان بالا با محدودیت های متعددی مواجه اند که مانع از کاربرد وسیع آنها شده است . استفاده از این روش ها پیش زمینه های متعددی را می طلبد. از جمله نیاز به یکپارچه سازی اراضی کشاورزی، سرمایه گذاری کلان دولتی و خصوصی، با صرفه تر شدن کار کشاورزی برای تولیدکننده . برخی محدودیت های ذاتی این سیستم ها نظیر: عامل گرفتگی و عامل شوری. به همین دلیل نیز روش های آبیاری تحت فشار تاکنون نتوانسته اند در کشور جایگزین روش های آبیاری سطحی شده و در مقیاس وسیع مورد استقبال قرار گیرند.

الف) آبیاری قطره ای

اولین روش در آبیاری تحت فشار، سیستم آبیاری قطره ای است. در این سیستم آب بوسیله پمپ از منبع به داخل شبکه پمپ شده ضمن عبور از سیلیکون ( فیلتر گردایی ) شن و مواد خارجی آن ته نشین می گردد. در این 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 در تحویل آب مورد نیاز گیاه در محدوده توسعه ریشه داخل خاک است و این امکان را بوجود می آورد که عمل آبیاری تا حد رفع نیاز آبی گیاه انجام می‌شود . بنابراین در این روش به میزان زیادی از اتلاف آب بصورت نفوذ عمقی، ایجاد روان آب سطحی و تبخیر در مقایسه با روشهای سنتی و بارانی کاسته می شود.

آبیاری قطره ای چگونه کار می کند؟

در آبیاری قطره‌ای آب از یک شبکه لوله کم فشار به صورت یک الگوی از قبل تعیین شده ، پخش می‌گردد . وسیله خروج آب به خاک قطره‌چکان نام دارد . قطره‌ چکان ها از طریق یک نازل باریک یا مسیر جریان طویل، فشار موجود در شبکه لوله را کاهش می‌دهند و موجب کاهش دبی تخلیه تا حدود لیتر بر ساعت می‌شوند . آب بعد از خروج از قطره چکان‌ها توسط نیروهای کاپیلاری و ثقل درون خاک جریان می‌یابد، بنابراین سطحی که به وسیله قطره چکان‌‌ ها خیس می‌شود با عوامل محدود کننده جریان افقی آب محدود می‌گردد . برای درختان و تاکها که گیاهانی دایمی با فاصله زیاد از یکدیگر می‌باشند، قطره‌ چکانها به صورت واحد های ساخته شده مجزا بوده و توسط یک زائده به خط انتقال آب مرسوم به لوله فرعی قطره‌چکان، شیلنگ لوله فرعی یا لوله فرعی متصل می‌گردند . برخی قطره‌ چکانها به صورت لوله‌های اسپاگتی شکل بوده و چند خروجی دارند . این امر برای افزایش سطح خیس شده با حداقل افزایش در هزینه است . برای گیاهان ردیفی کمتر دایمی مانند گوجه فرنگی، لوله فرعی و قطره چکانها را با هم به صورت یک واحد قابل جدا ساختن می‌سازند که یا سوراخهایی به فواصل 22 تا 90 سانتی متری دارند مانند لوله دو محفظه‌ای و یا دیواره‌های متخلخلی دارند که آب از آنها به بیرون تراوش می‌نماید . در هر دو نوع سیستم قطره‌ای، لوله‌های فرعی به خط انتقال آب مرسوم به منیفولد متصل می‌شوند. اما آب آبیاری قبل از هر چیز بایستی از وجود ذرات آلاینده تا 120-100 میکرون زدوده شود، این عمل با سیستم کنترل مرکزی محقق می‌شود .

سیستم‌های مختلف آبیاری قطره ای:

1- سیستم آبیاری قطره ای قطره چکان در خط

2- سیستم آبیاری زیرزمینی با لوله‌های تراوا

3- سیستم آبیاری بابلر

4- سیستم آبیاری قطره ای نواری

5- آبیاری قطره ای ثقلی

محاسن و مزایای آبیاری قطره ای

• صرفه‌جویی در میزان آب و هزینه
• عملیات زراعی آسانتر
• به کارگیری آب شور
• عدم تشکیل رواناب سطحی و جلوگیری از فرسایش خاک
• تنظیم میزان آب مورد نیاز برای انواع خاک‌ها و کشت‌ها در فصول مختلف زراعی
• تهویه مناسب خاک و یکنواختی پخش آب در سطح مزرعه و عدم نیاز به زهکشی مزرعه
• افزایش محصول در واحد سطح در مقایسه با آبیاری سنتی
• عدم نیاز به تسطیح اراضی در این روش
• جلوگیری از سله بستن و حفظ پوکی خاک
• عدم نیاز به ایجاد نهرهای خاکی درون مزرعه و نهرهای زهکش و استفاده بهینه از کل زمین
• قابل استفاده برای تمام گیاهان
• امکان انجام آبیاری همراه با کود پاشی و سمپاشی و پخش یکنواخت آنها
• وارد نشدن بذر علفهای هرز به مزرعه به دلیل انتقال آب از طریق لوله‌ها
• سهولت در انجام عملیات زراعی
• تبخیر سطحی در آبیاری قطره‌ای به حداقل می‌رسد و ­از خارج شدن آب از محوطه ریشه  جلوگیری می‌گردد .
• عدم امکان رویش بذر علفهای هرز به دلیل مرطوب شدن فقط بخشی از سطح خاک اطراف ریشه گیاه اصلی ( آبیاری قطره‌ای )
• افزایش کیفی و کمی محصول
• عدم نیاز به نیروی کارگر زیاد به دلیل ثابت بودن اجزای سیستم

ب) آبیاری بارانی:

در آبیاری، به روش بارانی، آب با فشار در داخل یک شبکه لوله‌کشی شده جریان پیدا کرده و سپس از خروجی‌هایی که روی این شبکه تعبیه شده و آبپاش نامیده می‌شوند خارج می‌شود. ساختمان آب‌پاشها طوری است که هنگامی که با فشار از آن خارج می‌شود بصورت قطرات ریز و درشت درآمده و مشابه باران در سطح مزرعه ریخته می‌شود. سیستم‌های آبیاری بارانی را می‌توان به انواع کلی زیر تقسیم کرد:

1- آبیاری بارانی کلاسیک غیر مکانیزه

• کاملاً متحرک

• نیمه متحرک

• ثابت با آبپاش متحرک

• کاملاً ثابت

• شیلنگی با قرقره کوچک

2- آبیاری بارانی کلاسیک مکانیزه

آبفشان غلطان (wheel move):

این نوع سیستم شبیه سیستم آبیاری بارانی جابجایی با دست است با این تفاوت که مجموعه یک بال آبیاری روی چرخهای فلزی سوار شده و کل این مجموعه دارای یک موتور بنزینی است.

آبفشان قرقره ای (Gun):

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.

آبفشان دوار (Center):

در این روش ، بال آبیاری شامل یک سازه بزرگ فلزی است که توسط برجکهایی 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.

آبفشان خطی (Linea):

از لحاظ شکل ظاهری شبیه سیستم آبیاری بارانی آبفشان دوار است با این تفاوت که در این روش ، خط لوله اصلی در کنار زمین قرار گرفته و بال آبیاری در کنار آن حرکت رفت و برگشتی دارد.