در اوایل دهه ۱۹۳۰ توجه یک کشاورز به درخت بزرگی جلب شد که در حیاط خلوت او بدون آبدهی رشد می کرد پس از حفاری در زیر سطح خاک مشاهده کرد آب از یک حفره نفوذ کرده و کمی از قسمت ریشه را خیس میکند این کشاورز وقتی مشاهده کرد که کمی خیس شدن خاک باعث رشد درختی این چنان بزرگ شده است، آزمایش هایی را دنبال کرد که در این آزمایش ها با استفاده از اصطکاک و فشار آب در فواصل زمانی معین آبیاری هایی انجام می داد. او با درک پتانسیل بالای کشف خود شروع به جستجوی راه هایی برای تبدیل ایده خود به محصول کرد.
در اواخر ۱۹۵۰ با ظهور پلاستیک های مدرن در طول جنگ جهانی دوم و پس از آن دو گام بزرگی در جهت اجرای ایده خود برداشت این شخص سیمچا بلاس نام داشت که پدر آبیاری قطره ای نامیده می شود شرکت نتافیم هم حاصل تلاش های او است. در سال ۱۹۵۹ در فلسطین اشغالی(اسرائیل) اولین بار استفاده از قطره چکان ها توسط سیمچا بلاس و پسرش یاشیاهو شروع شد آنها به جای رها کردن آب از یک سوراخ کوچک که به راحتی توسط ذرات کوچک مسدود می شد آب را از طریق گذرگاه های بزرگ تر و طولانی تر که به وسیله اصطکاک سرعت آن کم می‌شد امتحان کردند.
بعد از آزمایش موفقیت آمیز قطره چکان ها توسط بلاس در سال ۱۹۶۴ با شراکت کیباتز هتازیم شرکت آبیاری را تاسیس کردند که امروزه بزرگترین شرکت در زمینه آبیاری در جهان است در سال ۲۰۱۲ ده میلیون از اراضی کشاورزی جهان با آبیاری قطره‌ای آبیاری می شد که ۴ درصد آن در هند و چین انجام می‌گرفت. اهمیت آبیاری قطره ای در طول تاریخ در کل جهان به اثبات رسیده است و هر روز به دلیل افزایش معضل آب در جهان اهمیت بیشتری پیدا می کند در این مقاله قصد داریم شما را با صفر تا صد آبیاری قطره ای آشنا کنیم.
آبیاری قطره ای چیست؟
به روش های گوناگون از آبیاری تحت فشار با لوله ها و لوازم متفاوت که در آن آب بخش کوچکی از پای محصول را خیس میکند آبیاری قطره ای می گویند یا به عبارتی آبیاری قطره‌ای عبارت است از روشی که در آن آب با فشار حدود یک اتمسفر از قطره چکان های موجود به صورت قطرات ای در مورد مجاورت گیاه ریخته میشود.
بنابراین در این روش به میزان زیادی از اتلاف آب ، به صورت نفوذ عمقی ایجاد رواناب سطحی و تبخیر آب در مقایسه با روشهای سنتی و بارانی کاسته میشود. اولین آبیاری قطره ای را میتوان به ایرانیان باستان اختصاص داد که در نواحی مرکزی ایران به خصوص در اطراف یزد و کرمان وجود داشته است.به این شکل که این مردمان کوزه های سفالی پای هر درخت یا هر گیاه چال می کردند که آب از کوزه به صورت قطره ای تراوش نموده و در اختیار گیاه قرار می گرفت.
انواع آبیاری قطره ای
آبیاری قطره ای دریپ
در این روش آب توسط تجهیزات آبیاری قطره ای، قطره چکان هایی که اغلب آب داخل لوله یا روی لوله قرار دارند به سطح خاک ریخته می‌شوند دبی این نوع قطره چکان ها از ۲ تا ۱۲ لیتر در ساعت متغیر است
آبیاری زیرزمینی با لوله های تراوا
در این روش آب توسط لوله هایی که خاصیت تراوش دارد در کنار ریشه قرار میگیرد و توسط نیروی ماتریک خاک آب از لوله به سمت خاک کشیده می شود در واقع این روش همان آبیاری قطره ای با لوله های اسفنجی است که بیشتر در کشورهای خارجی در ورزشگاه ها و یا در هوادهی استخر ها مورد استفاده قرار می گیرد.
این لوله‌ها در عمق حدود ۷۰ الی ۸۰ سانتیمتر نصب می شوند در این زمینه مطالعاتی در ایران انجام شد که به دلیل ورود ریشه به درون لوله که منجر به ترکیدگی لوله میشود و همچنین پایین بودن کیفیت لوله های تولید شده در ایران این تحقیقات با شکست مواجه شد.
آبیاری بابلر
در این روش آب توسط بابلر یا پاشنده های کم فشار به صورت جریان آرام و پیوسته خارج می شود این روش برای آبیاری درختانی که فاصله آنها زیاد است مانند گردو مناسب میباشد همچنین برای آبهای با املاح زیاد که خطر گرفتگی قطره چکانها وجود دارد این روش توصیه می گردد. به منظور آبیاری درختانی مثل پسته ، انار ، نخل ، مرکبات در جاهایی که آب دارای املاح باشد به جای قطره چکان از این روش استفاده میشود در این روش علاوه بر صرفه جویی در مصرف آب مسئله گرفتگی قطره چکان ها نیز دیگر وجود ندارد.
آبیاری نواری یا همان لوله های سوراخ دار
این روش برای گیاهان ردیفی مانند چغندر سیب زمینی گوجه فرنگی ذرت خیار و خربزه سیر و پیاز و غیره مناسب میباشد و جزو جدیدترین تکنولوژی های دنیا در اجرا آبیاری قطره ای محسوب می شود و روز به روز به پیشرفت این سیستم ها افزوده می شود. برخی آنها در این سیستم داخل لوله قرار دارد که به آن پلاک آبیاری یا روزنه می‌گویند امروزه بیشتر روی کاهش گرفتگی و دبی مناسب آنها کار می شود و راندمان آب در این روش آبیاری قطره ای بالای ۹۰ درصد می باشد.
آبیاری آبفشانی
این روش به گونه ای است که در آن آب به صورت جت ، مه یا قطرات بسیار ریز از خروجی هایی که روی لوله نصب میشود خارج و در یک دایره کامل یا قطعاتی از دایره پخش می شود از این روش آبیاری بیشتر برای آبیاری فضای سبز استفاده می شود اخیراً هم برای آبیاری درختان آب با دبی کم پای درختان ریخته می شود میکروجت های این سیستم می توانند در آبهای با املاح زیاد بدون گرفتگی کار کنند.
قسمت های مختلف یک سیستم آبیاری قطره ای
تامین کننده فشار
مشابه سایر سایر روشهای آبیاری تحت فشار آبیاری قطره ای نیز برای تامین فشار مورد نیاز قطره چکان ها به فشار نیاز دارد این فشار توسط پمپ یا نیروی محرک تامین می شود البته لازم به ذکر است که این فشار باید کنترل شود که بیش از حد به لوله ها یا قطره چکان ها فشار وارد نشود.
دستگاه کنترل مرکزی
جهت جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها آب مورد استفاده از این روش بایستی تا حد امکان تصویه شده و ذرات معلق آن گرفته شود این مورد توسط فیلتر ها انجام می شود.
لوله های اصلی و نیمه اصلی
انتقال آب از کنترل مرکزی به ابتدای هر واحد آبیاری توسط لوله های اصلی و نیمه اصلی صورت خواهد گرفت این لوله ها بسته به شرایط محل ،دبی و فشار از جنس پلی اتیلن و بعضاً از جنس آزبست خواهند بود.
لوله های فرعی یا همان لوله‌های آب دِه
لوله های فرعی انتهای ترین بخش شبکه لوله ها می باشد که عمل انتقال آب از لوله نیمه اصلی یا اصلی را به قطره چکانها برعهده دارند در روش آبیاری قطره‌ای دریپ معمولاً قطر آنها ۱۶ و ۲۰ میلیمتر است در روش بابلر بسته به طول خط و تعداد درختان در هر ردیف معمولاً از ۱۶ میلیمتر بزرگتر است.
قطره چکان ها
آخرین قسمت سیستم آبیاری قطره ای گسیلنده می باشد این گسیلنده ها بسته به روش آبیاری قطره ای ممکن است که قطره چکان ، بابلر ، اسپری یا لوله تراوا باشد.
محاسن و معایب آبیاری قطره ای
آبیاری قطره ای دارای محاسن و معایبی است که عمدتا از نظر فنی ، اقتصادی یا عوامل مربوط به رشد گیاه می باشد در هنگام انتخاب روش آبیاری قطره یا طراحی این روش لازم است این جنبه‌ها مورد ارزیابی قرار گیرد در صورتی که محاسن سیستم آبیاری بیشتر از معایب آن بود به مرحله اجرا گذاشته شودو
فواید آبیاری قطره ای
صرفه جویی در میزان آب مصرفی
در آبیاری قطره ای تنها بخشی از خاک اطراف بوته یا درخت آبیاری می‌شوند کاهش تبخیر 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 قطره ای می شوند.
افزایش میزان محصول
مطالعات مختلف نشان داده است که تولید محصول در این روش بیشتر و یا حداقل برابر با سایر روش ها بوده است به عبارت دیگر آبیاری قطره ای باعث کاهش محصول نمی گردد.
عدم تماس آب با میوه برگ ساقه و تنه درخت
عدم تماس آب احتمال تولید خسارت در اثر بیماری‌های گیاهی را کاهش می‌دهد.
عدم تاثیر وزش باد
وزش باد در این سیستم در مقابله با سیستم های آبیاری بارانی تاثیر نخواهد داشت.
کااهش هزینه نیروی کارگر
به علت ثابت بودن قسمتهای مختلف آبیاری قطره ای احتیاج به نیروی کارگری در این روش کم می باشد.
امکان به کارگیری کود و سم همراه با آبیاری
در آبیاری قطره ای این امکان وجود دارد که کودهای شیمیایی محلول در آب را وارد سیستم آبیاری کرده و همراه با آب دقیقاً و مستقیماً به ریشه محصول اضافه کنیم که در این صورت خطر شسته شدن کودها به عمق خاک و یا خارج شدن آنها همراه با رواناب سطحی از دسترس گیاه وجود ندارد.
کاهش علف های هرز
در سیستم آبیاری قطره‌ای مشکلات علف های هرز و هزینه مبارزه با آنها به حداقل می‌رسد چون آب از صافی دستگاه کنترل مرکزی عبور میکند بذر علفهای هرز نمی توانند از این طریق وارد مزرعه شده یا از جایی به جای دیگر جابجا شوند و پس از سبز شدن ایجاد مزاحمت نمایند.
افزایش سطح زیر کشت
چون در این روش دیگر نیازی به ایجاد جوی های آب و کرت بندی نیست پس در نتیجه سطح زیر کشت افزایش پیدا میکند.
عدم نیاز به تسطیح خاک
چون در آبیاری قطره ای نیازی نیست که زهکشی داشته باشیم و خاک مسطح داشته باشیم زیرا که روانآب نخواهیم داشت پس نیازی نیست که خاک را تسطیح کنیم یا شیب آن را ملایم تر سازیم.
کاهش زمان آبیاری
در آبیاری قطره ای چون آب مستقیماً به اطراف ریشه گیاه ریخته می شود زمان مورد نیاز برای آبیاری کاهش پیدا می کند مثلاً در نظر بگیرید اگر قرار بود ۱۲ ساعت برای آبیاری یک زمین وقت بگذاریم در آبیاری قطره ای در عرض ۳ ساعت این زمین را می توان آبیاری کرد. (بر اساس تجربه)
معایب آبیاری قطره ای
گرفتگی قطره چکان ها
یکی از بزرگترین مشکلات در این روش آبیاری گرفتگی قطره چکان هامی باشد گرچه با ابداع فیلترها و تولید قطره چکان هایی که خطر گرفتگی آنها کمتر است این مسئله تا حدودی برطرف شده ولی هنوز کاملا برطرف نشده است.
مسئله شوری به کیفیت آب آبیاری
شوری خاک و همچنین کیفیت نامناسب آب و آبیاری در این روش ممکن است تولید مشکل نماید زیرا اگر میزان بارندگی جهت آبشویی به خارج ساختن نمکهای متراکم شده کافی نباشد تجمع عملا در سطح خاک در سیستم آبیاری قطره ای ایجاد مشکل خواهد نمود.
محدود شدن رشد ریشه
در سیستم آبیاری قطره ای ریشه در محدوده منطقه مرطوب رشد می نماید بنابراین در صورتی که حجم این ناحیه بسیار کم باشد ریشه زیاد گسترش پیدا نخواهد کرد این هم خصوصاً در مناطقی با بادهای شدید در صورت عدم طراحی صحیح مشکلاتی را به وجود می آورد و این محدودیت را میتوان با طراحی مناسب و اعمال مدیریت صحیح تا حد بسیار زیادی کاهش داد.
چه محصولاتی را میتوان آبیاری قطره ای کرد؟
گیاهان صنعتی: چغندر، نیشكر، ذرت، پنبه، آفتابگردان، سویا، کلزا و …
محصولات جالیزی، صیفی جات، سبزیجات، سیب زمینی، پیاز، غلات و…
گلخانه معمولی و هیدروپونیك (کشت بدون خاك) ، گلكاری در مزارع گل، فضای سبز و …
درختان میوه ، درختان صنایع چوب ، جنگل کاری های مصنوعی و …
منبع مقاله: ایران قطره