مزایا و کاربرد های آبیاری قطره ای

آبیاری قطره ای همانند هر روش دیگری دارای مزایا و محدودیت هایی است.این محاسن و یا محدودیت ها عمدتاً ازنظر فنی ، اقتصادی و یا عوامل مربوط به رشدگیاه است. پس قبل از اجرای آبیاری قطره ای لازم است این جوانب مورد ارزیابی قرار گیرد و در صورتی که محاسن سیستم از معایب آن بیستر باشد اجرایی گردد. بطورکلی کاربردهای آبیاری قطره ای بیشتردرموارد زیر است:
الف- در شرایطی که مقدار آب کم و یا هزینه تأمین آن بالا باشد.
ب- در زمین های شنی و یا وضعیت هایی که نتوان زمین را با دیگر روش های آبیاری آماده کرد.
ج- در گیاهانی که قیمت محصول آن بالا باشد.

مزایای آبیاری قطره ای

آبیاری قطره ای درمقایسه با سایر روش های آبیاری دارای محاسنی است که عبارتند از :

1- بهره گیری بیشتر از منابع آبی با توجه به ماهیت و خصوصیات فنی

مصرف آب در این روش کمتر از سایر روش های آبیاری است. درآبیاری قطره ای بخشی از خاک اطراف بوته یا درخت آبیاری می شود. کاهش تبخیر آب از سطح خاک، عدم وجود رواناب سطحی و کنترل نفوذ عمقی از عواملی هستند که باعث کاهش مصرف آب و در نتیجه افزایش بازده آبیاری می شود. دراین روش قسمتهای اضافی خاک که معمولاً در روشهای سنتی مرطوب شده و آب آن به مصرف تبخیر یا تعرق علفهای هرز می رسد ، خشک باقی می ماند. دربعضی روش ها مثل روش بارانی مقداری از آب پخش شده توسط آبپاش ها مستقیماً در هوا تبخیر و یا توسط باد از مزرعه خارج میگردد ، ولی در روش قطره ای چنین نیست. درروش قطره ای حتی در اراضی شیبدار و دامنه تپه ها نیز رواناب سطحی وجود نخواهد داشت ، زیرا معمولاً مقدار آبی که از قطره چکانها خارج می شود کمتر از شدت نفوذ است.

با کنترل مقدار دبی در قطره چکان می توان از تلفات عمقی آب در خاک های شنی جلوگیری نموده و یا شدت پخش آب را متناسب با ظرفیت نفوذ خاک های رسی تنظیم نمود.
اخیراً در تعدادی ازکشورهای جهان استفاده از پساب تصفیه شده فاضلاب های خانگی درآبیاری قطره ای معمول شده است. درکشورهای حاشیه خلیج فارس که با کمبود آب شیرین مواجهند کاربرد پساب تصفیه شده فاضلاب های خانگی و صنعتی برای آبیاری قطره ای درختان وگل کاری ها به سرعت رو به افزایش است. از مدیریت هایی که در برخورد با آب شور اعمال می شود تناوب محصول، کشت گیاهان مقاوم به شوری ،آبشویی زیاد و برنامه ریزی آبیاری است که درآبیاری قطره ای با تنظیم برنامه آبیاری و کوتاه کردن فاصله بین آبیاری ها این امکان وجود دارد که محیط رشد ریشه را همیشه مرطوب نگهداشته و نمک ها را ازاین منطقه دور میکند.

2- رشد بهتر گیاه و افزایش محصول

در آبیاری قطره ای نیاز آبی گیاه بطور روزانه تأمین می شود لذا رطوبت خاک در منطقه توسعه ریشه ها درطول دوره رشد تقریباً ثابت باقی مانده و گیاه کمتر از نوسان های تنش آب صدمه می بیند. مقایسه مقدار محصول تولیدی در آبیاری قطره ای با سایر روش ها نشان داده است ، که تولیدی محصول در این روش معمولاً بیشتر و یا حداقل مساوی باسایر روش ها بوده است. به عبارت دیگر آبیاری قطره ای باعث کاهش مقدارمحصول نمی شود.

3- کاهش زیان وارده به گیاه دراثرشوری آب

آبیاری قطره ای در استفاده از آب شور نسبت به سایر روش های آبیاری ارجح است .این امررامی توان حداقل به 3دلیل دانست.
اول اینکه در روش قطره ای فاصله آبیاری ها کوتاه بوده و منطقه توسعه ریشه همواره خیس نگهداشته می شود . لذا محلول خاک که ریشه های گیاه آب و مواد غذایی مورد نیاز خود را از آن دریافت می دارند تقریباً در طول دوره رشد گیاه رقیق مانده و غلظت نمک درآن کم است. در صورتی که درسایر روشها بدلیل زیاد بودن فاصله آبیاری ها خاک در روزهای قبل از آبیاری نسبتاً خشک بوده و محلول خاک از نظر نمک غلیظ می گردد. جذب آب درچنین شرایطی باعث وارد شدن نمک به داخل گیاه و صدمه زدن به آن می شود.
دوم اینکه در آبیاری قطره ای برخلاف روش هایی مانند بارانی ، آب مستقیماً روی گیاه پاشیده نشده و یون های کلروسدیم موجود در سطح برگ که باعث سوختگی آنها شود تجمع پیدا نمی کند .
سوم اینکه در آبیاری قطره ای حجم مرطوب شده خاک که اصطلاحاً به آن پیاز رطوبتی گفته می شود بطرف خارج از گیاه رو به گسترش بوده و نمک نیز در جبهه رطوبت بطور مرتب از نقطه ریزش قطره چکان به خارج ازآن رانده می شود.بطوریکه اگرقطره چکان کنار گیاه و یا درجای مناسبی قرارگرفته باشد نمک از دسترس ریشه ها دور می شود. البته عدم استقرارصحیح قطره چکان می تواندبرعکس نمک را بطرف ریشه ها رانده و باعث صدمه زدن به آن می شود.

4- امکان بکارگیری کود و سم همراه با آب

در آبیاری قطره ای این امکان وجود دارد که کودهای شیمیایی محلول را بتدریج و همراه با آب آبیاری در اختیار گیاه قرار داد. بدین ترتیب خطر شسته شدن کودها به عمق خاک و یا خارج شدن آنها همراه با رواناب سطحی وجود ندارد. افزایش کارایی مصرف کود در آبیاری قطره ای به دلیل مصرف کم کود است که فقط در کنار بوته یا درخت و در عمق توسعه ریشه ها وارد می گیرد و دیگری مربوط به زمان مصرف آن می باشد. بدین ترتیب که چون آبیاری بطور روزانه صورت می گیردمی توان کود پاشی را منطبق با مرحله ای از رشدکه گیاه شدیداً به آن نیاز دارد انجام داد . دلیل دیگر توزیع یکنواخت کود در منطقه ریشه ها و عدم شسته شدن کود به اعماق خاک است.علاوه بر کودهاسایر مواد مانندقارچ کش ها،حشره کش ها و یا علف کش هارا نیز می توان توام با آب وارد خاک نمود.

5- جلوگیری از رویش علفهای هرز

در آبیاری قطره ای آب قبل از وارد شدن به سیستم از صافی های مخصوص گذشته و تصفیه می شود. لذا امکان وارد شدن بذر علف های هرز به داخل زمین وجود ندارد. از طرف دیگر چون سطح سایه انداز گیاه آبیاری شده و قسمت های دیگر زمین خشک باقی می ماند شرایط برای رشد علف های هرز فراهم نمی باشد. البته در قسمتی از خاک که قطره چکانها وجود دارند علفهای هرز به سرعت رشد می کند که باید با استفاده از علف کش ها یا روش های مکانیکی با آنها مبارزه کرد.

6- نیاز کمتر به نیروی انسانی

سیستم آبیاری قطره ای را به سادگی می توان خودکار نمود و نیاز آن را به کارگر کاهش داد. با استفاده از شیرهای برقی ،زمان قطع و وصل جریان آب برنامه ریزی شده و نیازی به کارگر برای انجام این کارها وجود ندارد. کاربرد همزمان کود و سم با آبیاری می تواند تا حد زیادی در نیروی کار مورد نیاز برای انجام کود پاشی یا سم پاشی صرفه جویی نماید. از محاسن دیگر آبیاری قطره ای این است که همزمان با عمل آبیاری کارگران می توانند در بین ردیف های گیاهی یا درخت ها رفت و آمد نموده و به انجام کارهای مربوطه بپردازند در صورتی که در سایر روش های آبیاری می بایست چند روزی صبر کرد تا خاک برای رفت و آمد کارگرها یا ماشین ها مناسب شود.

7- صرفه جویی در انرژی

سیستم آبیاری قطره ای در مقایسه با سایر روشهای آبیاری تحت فشار به انرژی کمتری نیاز دارد . زیرا فشار آب در این سیستم به مراتب کمتر از سیستم بارانی است.

8- بازدهی بالای آبیاری

محدودیت های آبیاری قطره ای

علیرغم محاسن و مزایایی که آبیاری قطره ای داراست ولی این روش مشکلات و معایبی نیز دارد که عبارتند از:

1- گرفتگی قطره چکان ها

بزرگترین مشکل در آبیاری قطره ای گرفتگی قطره چکان ها با مواد مختلف و مسدود شدن روزنه آنهاست ، که به تدریج باعث عدم توزیع یکنواخت آب می شود . خطر مسدود شدن قطره چکان باعث بالا رفتن هزینه های نگهداری سیستم مانند کنترل قطره چکان ها و تعویض یا تعمیر آنها نیز می شود. برای رفع این مشکل دو راه می توان انتخاب کرد: یکی استفاده از قطره چکان هایی که امکان گرفتگی آنها کم است و دوم توجه بیشتر به کیفیت آب و تصفیه آن قبل از ورود به سیستم . اکثراً براین عقیده اند که تصفیه آب و اصلاح شیمیایی آن و شستشوی لوله ها و قطره چکان ها مؤثرترین راه حل این مسئله است. مسأله گرفتگی قطره چکان در آبیاری قطره ای بقدری مهم است که هرجا این سیستم کنارگذاشته شده است عامل گرفتگی قطره چکان مهمترین دلیل بوده است.

2- زیان های ناشی از جوندگان وحیواناتی مانند موش ، خرگوش ، شغال ، سگ و غیره.

3- تجمع نمک درسطح خاک و نزدیک گیاه

در هنگام آبیاری با آب شور با روش قطره ای ، بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک ، تجمع نمک در محیط خارجی پیاز رطوبتی و سطح خاک زیاد است. این امر باعث می شود که اگر در فصل رشد باران رخ دهد نمک های تجمع یافته درسطح خاک به طرف پایین شسته شده و وارد منطقه توسعه ریشه ها شود. به همین دلیل توصیه می شود در صورت وقوع باران عمل آبیاری قطع نشده و همچنان تا پایان بارندگی ادامه داشته باشد تا نمک به محیط ریشه ها رانده نشود. در آبیاری قطره ای تجمع تدریجی نمک در سطح خاک باعث می شود که پس از پایان دوره رشد و برداشت محصول وضعیت برای رشد گیاه بعد در سال آتی مناسب نباشد و جوانه زدن را با اشکال مواجه سازد. لذا باید حتی المقدور پس از پایان دوره رشد و قبل از شروع کشت در سال بعد، خاک را با انجام یک آبیاری سطحی شستشو داد. به همین دلیل ایجاب می کند که در بسیاری موارد زمین آبیاری قطره ای طوری آماده سازی شود که برای آبیاری سطحی نیز مناسب باشد.

4- محدودیت حرکت آب درخاک وعدم توسعه ریشه ها

حجم کوچک خاک خیس شده در آبیاری قطره ای در مقایسه با سایر روش ها از یک طرف مفید است. در توزیع آب در خاک و توسعه ریشه های گیاه عوامل متعددی مانند،خاک (بافت،خصوصیات نفوذ وناهمگنی آن) ، گیاه (جذب آب وشدت تعرق) ، مقدار و فاصله بین آبیاری ها،تعداد قطره چکان ها برای هر گیاه و دبی آنها دخالت دارد که چنانچه به هر علتی محیط توسعه ریشه ها محدود گردد ممکن است رشد گیاه نیز به تبع آن محدود شود به هیمن دلیل توصیه می شود طرح های آبیاری قطره ای در مورد درختان میوه همزمان با کاشت اولیه آنها پیاده شود و حتی الامکان ازتغییر سیستم آبیاری باغات کهنه و درختان چندساله و مسن به سیستم قطره ای خودداری شود. زیرا درختانی که ریشه ی آنها با روش آبیاری سطحی شکل گرفته است در صورت آبیاری به روش قطره ای صدمه خواهند دید. ازمعایبی که برخی زارعین برای آبیاری قطره ای ذکرمی کنند عدم مقاومت درخت ها در مقابل نیروی باد است که آن رابه محدود بودن گسترش ریشه ها و نداشتن استحکام برای مقاومت درخت در مقابل نیروی باد مرتبط می دانند.

5- محدودیتهای فنی- اقتصادی

هزینه سرمایه گذاری اولیه درآبیاری قطره ای نسبت به سایر روشهای آبیاری بیشتر است. آبیاری قطره ای را از نظرسرمایه گذاری می توان مشابه آبیاری بارانی با لوله های ثابت دانست. درحال حاضر هزینه سرمایه گذاری اولیه یک سیستم قطره ای در سطح بین المللی 2000 تا 7000 دلار برای هر هکتار می باشد که مشتمل بر وسایل تصفیه ، پمپ ، دستگاه تزریق کود و لوله ها می باشد. البته هزینه واقعی سیستم بستگی به نوع دستگاه های تصفیه آب ، وسایل تزریق سم و تمهیدات خودکار شدن آن دارد. هزینه مورد لزوم برای احداث هر هکتار آبیاری قطره ای در سال 1376 حدود 6 تا 7 میلیون ريال برآورد شده است. بطورکلی در درجه اول این سیستم بیشتر مناسب گیاهانی است که بافاصله زیاد از یکدیگر کشت می شوند. در درجه دوم می توان آنها را برای بعضی گیاهان ردیفی نیز بکار برد ولی به لحاظ اقتصادی کاربرد آن برای گیاهان دیگر مانند غلات و زراعت های مشابه بصرفه نمی باشد.

اجزاء تشکیل دهنده سیستم آبیاری قطره ای

اجزاء تشکیل دهنده یک سیستم آبیاری قطره ای از نقطه ای که آب از چاه  می شود تا نقطه ورود به مزرعه همانند سایر روش های آبیاری است. نهرهای آبگیر ، کانال ها ، ناوها ، لوله ها و سایر تأسیسات دیگر مستقل از سیستم آبیاری در این روش نیز ممکن است وجود داشته باشد. مقدار جریان برای هر هکتار مشابه روش بارانی بوده یا بسته به بازده آبیاری و مساحتی از زمین که مرطوب نخواهد شد کمتر از آن باشد. نوع گیاه و فاصله بین گیاهان از عواملی است که مقدار جریان را در سیستم قطره ای مشخص می کند. اما در روش قطره ای از نقطه ای که آب قرار است وارد مزرعه شود تأسیسات دیگری بکار گرفته شود که در روشهای آبیاری نیازی به آن نیست .
چون روش قطره ای یک سیستم آبیاری تحت فشار است لذا در وهله نخست باید یک پمپ آب را از منبع دریافت و آن را با فشار لازم وارد سیستم لوله های آبیاری قطره ای نماید. در بعضی شرایط ممکن است آب از منبع اصلی تا مزرعه با لوله هدایت شده و اختلاف ارتفاع انرژی لازم برای فشار آب را تأمین نماید. در این وضعیت نیازی به پمپ نخواهد بود. اما در اکثر سیستم های معمول آبیاری قطره ای وجود پمپ برای تامین فشار الزامی است.
آب با فشاری که توسط پمپ تامین می شود وارد یک لوله اصلی شده و این لوله تا ابتدای هر قطعه آبیاری ادامه پیدا می کند. هر قطعه از اراضی آبیاری به تعدادی زیر واحد تقسیم می شود که آب مورد نیاز آنها از یک لوله اصلی که به آن مانیفلد نیز گفته می شود تامین می گردد. بدین ترتیب که لوله اصلی در مسیر خود تعدادی لوله نیمه اصلی را که از آن منشعب می شوند تغذیه می کند. از لوله نیمه اصلی بسته به فاصله ردیف های گیاهی تعدادی لوله ای فرعی منشعب می شود که طول هر یک از این لوله ها متناسب با ابعاد زیر واحد آبیاری یا برابر طول ردیف ها می باشند. لوله اصلی و نیمه اصلی می توانند از جنس فولاد ، سیمان ، آزبست ، پی وی سی و یا پلی اتیلن باشد اما لوله های فرعی معمولاً از جنس پلاستیک پلی اتیلن می شوند.
لوله های فرعی که از کنار ردیف های گیاه عبور می کنند مجهز به قطره چکان یا خروجی ها می باشند که جریان آب توسط آنها با فشار بسیار کم به خارج گسیل شده و روی زمین پخش می شود. یکی از وظایف اصلی قطره چکان کاهش فشار آب در هنگام خروج از آن است. بدین ترتیب پمپ ، لوله اصلی ، لوله نیمه اصلی ، لوله فرعی و قطره چکان اجزاء پنج گانه اصلی یک سیستم آبیاری قطره ای راتشکیل می دهند.

وسایل جانبی عبارتند از:

– شیریکطرفه : که بلافاصله پس از پمپ نصب می شود تا در زمان خاموش شدن موتور از برگشت مجدد آب به داخل پمپ جلوگیری نماید.
– دستگاههای تزریق کننده کود و سم که باروش های مختلف ، کود محلول را وارد سیستم می کنند.
– جدا کننده های شن که در اثر چرخش آب در داخل آن و نیروی گریز از مرکز ، ذرات جامد درشت و معلق آب را از آن جدا می کند ، به این وسایل سیکلون نیز گفته می شود.
– صافی های شنی یا توری برای جدا کردن ذرات معلق موجود در آب
– دستگاه های کلر زنی و یا تزریق اسید
– وسایل اندازه گیری آب ،فشار سنج ها ، شیرهای مختلف ، پمپ های فشار و دیگر تجهیزاتی که بسته به ضرورت هر طرح ممکن است وجود داشته باشد.

توضیحات بیشتر را اینجا ببینید