آبیاری ( Irrigation ) هنری بسیار کهنسال است . از حیث تاریخی ، تمدن پس از پیشرفت آبیاری به وجود آمد . تمدن ها در اراضی فاریاب ( Irrigated land ) ظهور و در همین زمین ها از میان رفته اند . با کاربرد اصول آبیاری ، کشاورزی رونق می گیرد ، اما با آبیاری بی رویه ، اراضی فاریاب غیر قابل کشت شده و خسارت فراوانی پدید می آید .

تعریف :

 آبیاری عبارتست از افزودن آب به خاک به منظور تامین رطوبت مورد نیاز رشد گیاه ، اما تعریف گسترده تر آبیاری افزودن آب به خاک برای برآوردن مقاصد زیر است :

الف : افزودن آب به خاک به منظور تامین رطوبت مورد نیاز رشد گیاه

ب : تضمین رشد گیاه در برابر خشکی های کوتاه مدت

ج : خنک کردن خاک و جو ، به منظور ایجاد کردن محیط مناسب تر برای رشد گیاه

د : کاهش خطر سرمازدگی

ه : شستشو یا کاهش غلظت نمک های موجود در خاک

و : کم کردن خطر زیر شکستگی خاک

ز : نرم کردن کفه شخم و کلوخ ها

ح : تاخیر در شکوفه دادن از طریق خنک کردن به وسیله تبخیر

روش های آبیاری

1) آبیاری به شیوه ی سنتی                                 2) آبیاری به شیوه ی مدرن

روش های سنتی

الف : روش های غرقابی

ب: روش های نشتی

روش های غرقابی

الف : آبیاری کرتی

متداولترین روش غرقابی سنتی ، آبیاری کرتی است . در این روش کرت هایی به ابعاد چند متر تا چند ده متر می سازند و به وسیله ی مرز ها از هم جدا می سازند .

                      

 ابعاد کرت ها به بافت و ساختمان خاک بستگی دارد و معمولا به شکل مستطیل هستند . کرت ها معمولا بدون شیب بوده و دارای سطح صافی می باشند .

                      

 برای آبیاری هر قطعه ، آب را تا ارتفاع معینی وارد کرت می کنند .

                      

آب تا نفوذ کامل در آن باقی می ماند بنابراین در این سیستم رواناب به معنی کلمه وجود ندارد . اگر مقدار آب ورودی زیاد بوده و روی کرت جمع شود آب را با سطل یا تراکتور از کرت خارج می کنند . این روش به هیچ وجه برای گیاهان علفی و درختان میوه و علی الخصوص مرکبات توصیه نمی شود .

                                  

مهمترین معایب این سیستم

1)  یکی از مهمترین مشکلات این سیستم تسطیح زمین می باشد که بسیار زمان گیر و هزینه بردار می باشد و در صورت نداشتن ادوات باغی بیشتر به یک رویا می ماند تا واقعیت . 

                              

 در صورت ضعف سیستم زهکشی آب در روی خاک مانده و در صورت پایداری حکم مرگ درختان صادر خواهد شد و آب باقی مانده بر روی خاک علاوه بر گندیده شدن ، سبب اشباع ماندن خاک از آب شده و ریشه های درخت را به آرامی می پوساند .

                                 

فرسایش در این روش آبیاری فوق العلاده زیاد می باشد و خاک با روند بسیار زیادی به سمت فقیر شدن می رود .

2) تلفات آب بسیار زیاد می باشد و راندمان مصرف آب بسیار پایین می آید و تا 30 درصد هم می رسد .

                    

3) مواد حاصلخیز و مغذی خاک در اثر این آبیاری به راحتی شسته می شود و خاک پس از مدتی فقیر می شود .

4) با این روش علف های هرز شما را دعا خواهند کرد !!! چون شما بهترین شرایط را برای آن ها فراهم می کنید و به آن ها می گویید با حداکثر رشد ممکن زیاد شده و تکثیر شوند . چون تنها فاکتور مهم برای علف های هرز آب است و علف های هرز می توانند با شرایط نامساعد دیگر مقابله کنند ولی با آب نه .

5)  اگر شما آبیاری انجام دهید و خاک شما از خاک های سنگین باشد پس از 12 تا 36 ساعت با ترک های ابتدا کوچک و بعد بزرگ تری روبرو می شوید که اصطلاحاً سله نامیده می شود و حتما باید به صورت مکانیکی این سله ها را از بین ببرید در غیر این صورت این ترک ها می توانند ریشه ی درختان شما را پاره و میزان تبخیر از خاک را به طرز وحشتناکی افزایش دهند .

                         

6) پس از آبیاری کرتی ، زمین غیر قابل نفوذ برای وسایل و تجهیزات باغی شده و همچنین عملیات داشت و برداشت بسیار طاقت فرسا می شود و در خوشبینانه ترین حالت تا زانوی شما گل آلود و لجن مال می شود که غیر از مشکلاتی در تمیز کردن ، این گل ها سبب افزایش وزن کفش ، چکمه و هر پوشش دیگری برای پا شده و رفت و آمد را برای شما مشکل می کند و خاکدانه های خاک شما را به نابودی می کشد . ( این نکته را بدانید بد نیست که خاکدانه های خاک در مواقعی که خیلی خیسند یا خیلی خشکند بسیار آسیب پذیرند و در این مواقع از عملیات باغی باید خودداری کنید و بهترین حالت خاک ، حالتی است که در اصطلاح گاورو نامیده می شود یعنی حالتی که با راه رفتن روی زمین ، گل به پایتان نمی چسبد و شما فقط تر بودن زمین را احساس می کنید )

                      

7) با این کار سم بزرگی را به درختان خود تزریق می کنید . ( چون این مبحث تخصصی است و نیاز به زمینه چینی دارد من فقط اشاره ای به آن می کنم تا شما هم بدانید ! )

حالا چرا ؟

با دلیلی که برایتان می آورم سعی می کنم تا حد زیادی مطلب رو براتون روشن کنم . شما وقتی آبیاری می کنید که زمین خشک شده و درخت نیاز به آب دارد . خب تا اینجای کار هیچ مشکلی نیست . شروع به آبیاری کرتی کرده و تمام باغ خود را غرق در آب می کنید و به خیال خود که درختان عجب کیفی می کنند و حسابی سیراب می شوند . ولی تصور شما کاملا اشتباه است .

اولین تصور اشتباه شما این است که درخت کیف می کند در حالی که درخت را با این کار خفه می کنید !!!

محض اطلاع بدانید که درختان درهنگامی که آبیاری می شوند به هیچ وجه از آبی که وارد خاک می شود استفاده نمی کنند ، چون هیچ هوایی وجود ندارد و درخت زمانی آب را جذب می کند که همراه با هوا باشد و در اصطلاح خاک از آب 100 درصد اشباع نشود .

تصور اشتباه دوم شما این است که با این روش درخت سیراب می شود در حالی که بدانید هر درخت در زمانی که تشنه است باید مقدار معینی آب جذب کند . یعنی شما باید مقدار معینی آب وارد خاک کنید نه این که هر چه قدر بیشتر بهتر !!! حالا این مقدار چه قدر است دارای فورمول ها و محاسباتی است که به شما گفته خواهد شد . دقت کنید که وقتی شما تمام آب را به یکباره به زمین می دهید و این آب در خاک نفوذ می کند درخت دچار تنش و استرس و سردرگمی می شود .

                           

با چندین عدد این مثال را بیشتر برای شما باز می کنم . ( عدد ها کاملا فرضی است )

فرض کنید در آبیاری اولی که انجام دادیم ، درخت 10 لیتر آب مصرف می کرد . پس از مدتی و به مرور با کاهش آب در خاک قبل از آبیاری دوم درخت 0.5 لیتر آب مصرف می کند . حال شما با یک شوک ناگهانی این میزان را به طرز فجیهی ...!!! بالا می برید در نتیجه درخت در یک استرس شدید و غیر قابل پیش بینی قرار می گیرد . به طوری که در پیش بینی حرکت بعدی خودش دچار مشکل می شود و در اکثر مواقع از رشد گیاه به مقدار زیادی کاسته می شود و درخت در حالت گیجی قرار می گیرد . حتی بسیاری از باغبانان از این ترفند برای افزایش گلدهی درخت با آبیاری بعد از یک دوره ی خشکی استفاده می کنند .

ولی دقت کنید که این دلیل نمی شود که شما به درختان خود قطره قطره آب بدهید بلکه دقت کنید یک دفعه آب را زیر درخت خالی نکنید و حداقل این کار را در 2 نوبت انجام دهید تا لااقل هوایی بین آبیاری وارد خاک شده و ریشه از آن استفاده نماید .

این مثال درباره انسان هم صدق می کند فرض کنید خیلی تشنه هستید حال یه شیشه آب معدنی جلوتون قرار می دن . اگه شما در یک نوبت این آب معدنی رو بخورید 100 درصد دل درد می گیرید . ولی اگه در چندین نوبت آب معدنی رو مصرف کنید هم حس تشنگی شما از بین می رود و هم از آب خوردن لذت می برید .

مهم ترین مزایای این سیستم

1) در مناطقی که آب رایگان ( رودخانه ، چشمه و ... ) یا بسیار  ارزان است این روش مورد استفاده قرار می گیرد و بسیار هم طرفدار دارد ولی با پیشرفت تکنولوژی و کم شدن منابع آبی این مزیت به فراموشی سپرده می شود .

                 

                   

2) در مناطقی که دارای یخبندان در زمستان می باشند با استفاده از کرت هایی با ارتفاع بلند با آبیاری زمستانه ( یخ آب ) ، آب را در خاک ذخیره می کنند .

خب بعد از مطالب فوق در لینک زیر ، آبیاری کرتی را به صورت تصویری نشان می دهیم . بقیه روش ها در پست های بعدی توضیح داده می شود .

مطالبی که از این به بعد تحت موضوعیت آبیاری قطره ای ملاحظه می کنید اطلاعات کامل و جامعی درباره آبیاری قطره ای و استفاده آن در آبیاری درختان مرکبات می باشد . این سلسله مطالب به هم وابسته بوده و با گذشت زمان به تدریج در سایت قرار خواهند گرفت .

نگاهی اجمالی به تاریخ آبیاری و آب در جهان نشان می دهد که در یکصد سال گذشته روش های بسیار متعددی در زمینه آبیاری ابداع و به کار گرفته شده است . در توسعه ی روش های جدید آبیاری طی یک قرن گذشته دو عامل نقش اساسی را داشته اند .

عامل اول

 یکی از این عوامل که به عنوان مهمترین عامل هم یاد می شود کمبود منابع آب شیرین برای تولید محصولات باغی و زراعی بوده است . در سال های اخیر جمعیت دنیا و به تبع آن نیاز به مواد غذایی با سرعت چشمگیری افزایش یافته است ، حال آنکه توسعه ی منابع آب به دلیل محدودیت های مکانی و فنی چندان از شتاب برخوردار نبوده است .

عامل دوم

عامل دیگری که سبب توسعه ی روش های آبیاری شد ، پیشرفت های تکنولوژی و فناوری های صنعتی است که موجب گردید بسیاری از ایده ها و نظریات در زمینه روش های آبیاری از قوه به فعل درآمده و از روش هایی بهره گرفته شود که راندمان بالاتری داشته و در جهت افزایش بهره وری آب باشند .

با توجه به این دو موضوع اکثر نوآوری ها در ابداع روش های جدید آبیاری بر این مفهوم استوار است که آب به اندازه و فقط به گیاه داده شود و از آبیاری بخش هایی از سطح زمین که خارج از محدوده رشد گیاه است خودداری شود . در سیستم های آبیاری سنتی مانند روش های سطحی و بارانی معمولا آب در تمامی نواحی سطح باغ پخش می شد و خاک تمام زمین خیس می شد . در چنین شرایطی هر کجا که گیاه وجود داشته باشد از آب استفاده کرده و هر کجا که به دلایلی گیاه وجود نداشته باشد آب ذخیره شده و در خاک بلااستفاده از سطح زمین تبخیر می شود و یا به اعماق نفوذ می کند و یا اگر به جای گیاه علف هرز و گیاه ناخواسته ای وجود داشته باشد از آب استفاده کرده و رشد آن نه تنها موجب تلف شدن آب می گردد بلکه برای باغبان هم مزاحمت هایی ایجاد می کند و در رشد با گیاه اصلی به رقابت می پردازد .

بنابراین اکثر روش های جدید آبیاری متمرکز بر آبیاری گیاه است نه آبیاری زمین . اکثراً چنین تصور می شد که ریشه های گیاهان برای دریافت آب به اعماق خاک می روند تا بتوانند آب بیشتری بدست آورند ولی پس از بررسی های زیاد مشخص شد که این طور نبوده و ریشه ی گیاه به دنبال آب حرکت نمی کند بلکه هر جا رطوبت وجود داشته باشد گیاه در همان جا ریشه کرده و رشد می کند .

مفهوم آبیاری قطره ای

روش های موسوم به آبیاری قطره ای نمونه بارز نسل جدید روش های آبیاری و نوآوری هایی است که در این زمینه صورت گرفته است . وقتی صحبت از آبیاری قطره ای می کنیم چه چیزی به ذهنتان می آید؟

بله! حتما جواب شما همین طور است!!!

در ذهن این گونه تداعی می شود که در این روش آب به صورت قطره ای پای درخت یا نهال ریخته می شود . هر چند این مفهوم در اکثر موارد ممکن است صحیح باشد ، اما به لحاظ مفهومی روش های موسوم به آبیاری قطره ای طیف وسیعی از روش های آبیاری را در برمیگیرد که آبیاری قطره ای فقط یکی از انواع آن به شمار می رود .

به طور کلی در روش هایی که فقط موضع خاصی از سطح خاک آبیاری می شود ممکن است آب به صورت قطره یا با آبپاش های کوچک و یا به شکل های دیگر به سطح خاک ریخته شود که به تمامی این روش ها آبیاری قطره ای گفته می شود . به همین دلیل عده ای از متخصصان به جای آبیاری قطره ای از واژه های زیر استفاده کرده اند .

آبیاری موضعی ، آبیاری میکرو ، آبیاری قطره چکانی ، آبیاری با جریان روزانه ، آبیاری روز به روز ، آبیاری چکه ای و اسامی دیگر ...

روش های قطره ای به فناوری هایی اطلاق می شود که در آن ها آب در یک سیستم بسته و لوله کشی شده از روزنه های کوچکی که با فشار کم و یا جریان آهسته خارج می شود .

از این نظر شاید تفاوت بین آبیاری بارانی و آبیاری قطره ای کمی مشکل باشد زیرا هر دو آن ها جزو آبیاری با سیستم های تحت فشار محسوب می شوند . برحسب قرارداد اگر مقدار جریان خروجی از روزنه های آبپاش کمتر از 200 لیتر در ساعت باشد آن سیستم را قطره ای و اگر از 200 لیتر در ساعت بیشتر باشد آن را سیستم بارانی گویند . بنابراین از یک دیدگاه می توان گفت که آبیاری قطره ای یکی از زیر شاخه های آبیاری تحت فشار است که در مقایسه با آبیاری بارانی دارای چهار خصوصیت ویژه می باشد که عبارتند از :

  دبی جریان کم و یا بسیار اندک باشد .

  فقط بخش کوچکی از سطح و حجم خاک را خیس کند . در صورتی که در آبیاری بارانی تمامی سطح خاک مرطوب می شود .

  به دلیل کوچک بودن حجم و سطح خیس شده در آبیاری باید به دفعات و به فواصل کوتاه انجام شود .

  فشار آب در سیستم قطره ای به مراتب کمتر از آبیاری بارانی است .

مواردی که ذکر شد نه تنها وجه تمایز روش های قطره ای با سایر روش های آبیاری می باشد بلکه از امتیازات این روش به شمار می رود . مثلاً این که آب فقط به حجم کوچکی از خاک داده می شود باعث شستشوی بیشتر نمک ها از منطقه توسعه ریشه می شود . حال آنکه روش های آبیاری سنتی مانند کرتی ، بارانی و نواری که سرتاسر باغ را آبیاری می کنند ، دور آبیاری طولانی بوده و در فاصله ی بین دور آبیاری نمک در سطح خاک و منطقه ریشه تجمع پیدا می کند . اما در روش قطره ای که فاصله ی آبیاری کوتاه است رطوبت خاک بالا نگه داشته شده و محلول خاک در فاصله ی بین دو آبیاری از نظر غلظت نمک رقیق تر می باشد . در این روش تبخیر از سطح خاک به نسبت سایر روش ها تقلیل می یابد .

در مناطق خشک و نیمه خشک که کمیت و کیفیت آب از عوامل محدود کننده زمین های باغی است رسیدن به باغداری دقیق از اهداف اصلی باغداران است که مستلزم آن استفاده از روش های آبیاری دقیق می باشد .

منابع

آبیاری قطره ای – ویرایش دوم – دکتر امین علیزاده- ویرایش دوم –

برخلاف روش های آبیاری سطحی ، که قدمت آن ها در بعضی از مناطق دنیا به 6000 سال قبل از میلاد می رسد ، آبیاری قطره ای از یک طرف روشی جدید و تاریخچه ای کوتاه دارد و از طرف دیگر سابقه ی آن بسیار طولانی است . مثلا چینی ها و فلسطینی ها در صحاری نزدیک دریا و یا در دامنه تپه ها ، تخته سنگ ها را در مقابل باد قرار می دادند تا شبانگاه که سنگ بیشتر از هوا سرد شد رطوبت موجود در نسیم گرم و مرطوب دریا در برخورد با آن متراکم و تقطیر شود .

بدین ترتیب قطرات آبی که از سنگ می چکید به پای درخت و یا بوته ای که در آن جا کاشته شده بود هدایت می گردید . این خود نمونه ای از آبیاری قطره ای با قدمت هزاران سال است . بنابراین با تعریفی که ما از آبیاری قطره ای داریم نمی توان برای شروع آن تاریخ مشخصی را ذکر کرد .

اولین گزارش ها در مورد اجرای این روش به سال 1860 میلادی در آلمان برمیگردد که در آن از یک سری از لوله های سفالی زیر زمینی برای آبیاری استفاده می شد . در سال 1913 میلادی نیز کاربرد لوله های روزنه دار زیرزمینی در آمریکا معمول گردید . اما این روش نتوانست محبوبیت چندانی پیدا کند زیرا روش گرانی محسوب می شد . اما از سال 1920 و به بعد استفاده از لوله های روزنه دار زیرزمینی در کشور های دیگری همچون شوروی ، فرانسه و آلمان متداول گردید .

کلید حل این مشکل در توسعه ی صنایع پلاستیک در ایام جنگ جهانی دوم و سال های بعد از آن بود که با استفاده از لوله ها در آبیاری قطره ای ، کاربرد آن مقرون به صرفه شد . به طوری که قابلیت انعطاف آن که می توانست به راحتی از کنار درختان و بوته ها عبور داده شده و ایجاد درز های آسان بر روی آن ، سبب گسترش روزافزون آن شد . استفاده از این لوله های پلاستیکی از اواخر سال های 1940 و اوایل 1950 در انگلستان شروع شد . این روش به آلمان هم انتقال یافت و روشی جدید به نام آبیاری زیرزمینی با لوله های پلاستیک ابداع گردید .

استفاده از لوله های پلاستیک در آبیاری گیاهان گلخانه ای برای اولین بار توسط بلاس انگلیسی به ثبت رسید و توسط دو شرکت کامرون ( Cameron ) و رایت – رین ( Wright-rain ) به اجرا گذاشته شد . این دو شرکت برای اولین بار در دنیا نام آبیاری قطره چکانی یا تریکل را بر روی آن نهادند .

ناگفته نماند روش آبیاری قطره ای توسط چندین نفر از اقصی نقاط دنیا مورد آزمایش و طراحی قرار گرفت که یکی از آنان توسط سه لستر و تحت آبیاری دریپ بود که در کشور ایتالیا مورد استفاده قرار می گرفت اما این افراد در نقاط مختلف دنیا بدون این که از همدیگر خبر داشته باشند توانسته بودند که آبیاری قطره ای را به شکل امروزیش طراحی کرده و مورد استفاده قرار بدهند .

گسترش آبیاری قطره ای

اما استفاده از آبیاری قطره ای در سطح مزرعه و باغ به سال 1963 در اسرائیل و سپس در سال 1964 به آمریکا بازمیگردد . یک مهندس اسرائیلی به طور تصادفی که نام وی بلاس بود با مشاهده ی رشد بیشتر یک درخت که در مجاورت یک شیر آب قرار داشت توانست این روش را طراحی و در مزرعه به کار ببرد . یکی از علت های استفاده این روش در این کشور کمبود منابع آبی و بالا بودن تبخیر و تعرق بود که ایجاد روش های آبیاری کارآمد را ایجاب می کرد . اما عامل دوم که مهمتر از اولی است نیاز کمتر به کارگر و به خصوص در شب ها بود که تامین امنیت افراد در شب کار سختی بود . عامل دیگر سبک بودن بافت خاک و بکارگیری شیب تپه ها برای زراعت و عدم تناسب آن ها با روش های آبیاری سطحی بود .

بدین ترتیب آبیاری قطره ای به اقصی نقاط جهان انتقال یافت و به عنوان یک روش کارآمد مورد استفاده قرار گرفت . اولین کنگره ی آبیاری قطره ای هم در سال 1971 در کشور اسرائیل برگزار شد که در آن 24 مقاله ارائه شد و استارت آبیاری قطره ای در دنیا زده شد .

اما استفاده از آبیاری قطره ای بیشتر برای باغات میوه و علی الخصوص مرکبات بوده و 31 درصد مرکبات دنیا با روش قطره ای ، آبیاری می شوند و از حیث مقام رتبه ی اول را در میان باغات میوه دارد که چندین علت برای آن ذکر شده است :

1- این گیاهان به مدت طولانی در زمین باقی می مانند و سرمایه گذاری برای آنان سودزاست .

2- محصولات تولیدی را می توان با قیمت بالا بفروش رسانده و درآمد حاصله از آن پاسخگوی هزینه نسبتا بالای آن خواهد بود .

3- نیاز آبی این گیاهان زیاد بوده و هرگونه صرفه جویی در مصرف آب سبب افزایش سطح زیر کشت می شود .
بررسی ها نشان می دهد که پیشرفت آبیاری قطره ای در دنیا چشمگیر بوده است و از 56000 هکتار در سال 1981 به 3 میلیون هکتار در سال 2001 رسیده است و در حال حاضر بیش از 80 کشور دنیا از آبیاری قطره ای به صورت مدرن استفاده می کنند . از میان کشور های دنیا آمریکا به تنهایی رتبه اول دنیا را داراست و کشور های اسپانیا و ایتالیا در مقام های بعدی قرار دارند .

نکته ی جالب این است که کشور مصر 100 درصد اراضی آن تحت آبیاری می باشد و کشوری مثل چین تنها 0.5 درصد اراضی آن زیر کشت به همراه آبیاری قرار دارد .

آبیاری قطره ای در جهان و ایران

آماری که سازمان آب جهانی برای ایران ارائه داده نشان می دهد که ایران در سال 2000 میلادی 8 میلیون هکتار از اراضی کشاورزی و باغی تحت آبیاری دارد که از این میزان 200000 هکتار آبیاری بارانی ، 53000 هکتار به صورت قطره ای ، آبیاری می شوند که جمع این ها 3.1 درصد از کل اراضی فاریاب کشور را تشکیل می دهد .

 اما در ایران آمار دقیقی از آبیاری قطره ای وجود ندارد ولی طبق آمار دفتر اطلاعات بهبود و توسعه ی روش های آبیاری در سال 1376 مساحتی بالغ بر 45000 هکتار به زیر این روش رفته اند که این رقم در سال 1380 به 60000 هکتار رسیده است و در سال 1387 این عدد به 200000 هکتار رسیده است .

بین روش های آبیاری که برای باغات استفاده می شود هر کدام دارای معایب و محاسنی می باشند که در این پست قصد داریم ببینیم معایب و مزایای آبیاری قطره ای چیست ؟

در ابتدا به مزایای این روش اشاره می کنیم

1- بهره گیری بیشتر از منابع آب
2- رشد بیشتر گیاه

برای دیدن مزایای بیشتر به ادامه مطلب بروید ....

3- کاهش زیان وارده به گیاه در اثر شوری آب

4- امکان به کارگیری کود و سم همراه با آب آبیاری

5- جلوگیری از رویش علف های هرز

6- نیاز کمتر به نیروی انسانی

7- صرفه جویی در انرژی

8- بالا بودن بازده آبیاری

9- استفاده از فاضلاب

حال به طور مختصر هر یک از موارد بالا را بررسی می کنیم :

( بهره گیری بیشتر از منابع آب )

با توجه به خصوصیات فنی روش آبیاری قطره ای ، مصرف آب در این شیوه کمتر از سایر روش های آبیاری است . در آبیاری قطره ای ، تنها بخشی از خاک اطراف بوته گیاه یا درخت آبیاری می شود . کاهش تبخیر از سطح خاک ، عدم وجود رواناب سطحی و کنترل نفوذ عمقی از عواملی است که باعث کاهش مصرف آب و در نتیجه افزایش بازده آبیاری می شود . در این روش قسمت اضافی خاک که معمولا در روش های سنتی مرطوب شده و آب آن به مصرف تبخیر یا تعرق علف های هرز می رسد خشک باقی می ماند .

در بعضی از روش های بارانی مقداری از آب پخش شده توسط آب پاش ها مستقیم در هوا تبخیر و یا توسط باد از باغ خارج می شود . حال آنکه در آبیاری قطره ای چنین موردی وجود ندارد . در روش قطره ای حتی اراضی شیبدار و دامنه تپه ها نیز رواناب سطحی وجود نخواهد داشت زیرا معمولا مقدار آبی که از قطره چکان ها خارج می شود کمتر از شدت نفوذ است .

عدم ایجاد سله در سطح خاک های سیلتی از دیگر مزایای این روش 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 کرد . از نظر کیفیت آب روش قطره ای مانعی در کاربرد این گونه آب ها نمی باشد . مثلا پنج کشور از 16 کشور پیشرو در آبیاری قطره ای از آب هایی استفاده می کنند که در آن ها غلظت نمک بیش از 500 میلی گرم در لیتر است . در آمریکا ، اسپانیا ، استرالیا ، اسرائیل و قبرس بیش از 65 درصد آب های مصرفی در سیستم قطره ای دارای غلظتی بیش از 1000 میلی گرم نمک در لیتر می باشد . حتی در اسرائیل و قبرس در تعدادی از طرح های خرد آبیاری ، شوری آب متجاوز از 2000 میلی گرم در لیتر است هر چند در سایر کشورها شکایتی از بابت شوری آب اظهار نشده است اما مسئله کیفیت آب از نظر وجود نمک ها از مسایلی است که در آبیاری قطره ای نیاز به تحقیقات گسترده دارد .

اخیرا در بسیاری از کشور های جهان استفاده از پساب تصفیه شده فاضلاب های خانگی در آبیاری قطره ای معمول شده است که از آن جمله می توان به کشورهای آمریکا و اسرائیل اشاره کرد . در کشور های حاشیه خلیج فارس که با کمبود آب شیرین مواجه می باشند کاربرد پساب تصفیه شده فاضلاب های خانگی و صنعتی برای آبیاری قطره ای درختان و گلکاری به سرعت رو به افزایش است .

( رشد بیشتر گیاه )

در آبیاری قطره ای نیاز آبی گیاه به طور روزانه تامین می شود لذا رطوبت خاک در منطقه توسعه ریشه ها در طول دوره رشد تقریبا ثابت باقی مانده و گیاه کمتر دچار نوسان های تنش آب می شود . مقایسه مقدار محصول تولیدی در آبیاری قطره ای با سایر روش های آبیاری نشان می دهد که تولید محصول معمولا بیشتر و یا حداقل مساوی با سایر روش ها بوده است . به عبارت دیگر آبیاری قطره ای سبب کاهش محصول نمی شود .

به گونه ای که در مرکبات مشاهده شده است که با استفاده از آبیاری قطره ای میزان محصول نهایی از 2 برابر هم فراتر رفته بیشتر کشور های پیشرو از این سیستم برای آبیاری درختان مرکبات خود استفاده می کنند .

( کاهش زیان وارده ناشی در اثر شوری آب )

استفاده از آب شور در آبیاری قطره ای بسیار معمول تر از روش های دیگر آبیاری است . این امر را به 3 مورد می توان تعمیم داد :

1- در روش قطره ای فاصله بین آبیاری کم بوده و منطقه توسعه ریشه ها همواره خیس نگه داشته می شود . لذا محلول خاک که ریشه های گیاه آب و مواد غذایی مورد نیاز خود را از آن دریافت می دارند تقریبا در طول دوره رشد گیاه رقیق باقی مانده و غلظت نمک در آن کم است . حال آن که در سایر روش ها به دلیل زیاد بودن فاصله آبیاری ها خاک در روزهای قبل از آبیاری نسبتا خشک بوده و محلول خاک از نظر نمک غلیظ می گردد . جذب آب در چنین شرایطی باعث وارد شدن نمک به داخل گیاه و صدمه زدن به آن می شود .

2- در آبیاری قطره ای بر خلاف آبیاری بارانی ، آب مستقیما روی گیاه پاشیده نشده و یون های کلر و سدیم موجود در آب در سطح برگ که باعث سوختگی آن ها شود تجمع پیدا نمی کند .

3- در آبیاری قطره ای حجم مرطوب شده خاک که اصطلاحا به آن پیاز رطوبتی گفته می شود به طرف خارج از گیاه رو به گسترش بوده و نمک نیز در جبهه رطوبت به طور مرتب از نقطه ریزش آب از قطره چکان به خارج رانده می شود . به طوری که اگر قطره چکان کنار گیاه و یا در جای مناسبی قرار گرفته باشد نمک از دسترس ریشه ها دور می شود . البته عدم استقرار صحیح قطره چکان می تواند برعکس نمک را به طرف ریشه ها رانده و باعث صدمه زدن به آن می شود .

( امکان به کارگیری کود و سم به همراه آبیاری )

در آبیاری قطره ای این امکان وجود دارد تا کود های شیمیایی محلول را به تدریج و به همراه آب آبیاری در اختیار گیاه قرار دهد . بدین ترتیب خطر شسته شدن کود ها به عمق خاک و یا خارج شدن آن ها به همراه با رواناب سطحی وجود ندارد . افزایش کارایی مصرف کود در آبیاری قطره ای یکی به دلیل مصرف کم کود است که فقط در کنار بوته یا درخت و در عمق توسعه ریشه ها وارد می شود و دیگری مربوط به زمان مصرف آن می باشد . بدین ترتیب که چون آبیاری به طور روزانه صورت می گیرد می توان کودپاشی را منطبق با مرحله ای از رشد گیاه شدیدا به آن نیاز دارد انجام داد . دلیل دیگر توزیع یکنواخت کود در منطقه توسعه ریشه ها و عدم شسته شدن کود به اعماق خاک است .

علاوه بر کود ها سایر مواد مانندقارچکش ها ، حشره کش ها و یا علف کش ها را نیز می توان توام با آب وارد خاک نمود . در یازده کشور از کشورهای پیشرو در آبیاری قطره ای استفاده توام کود و آب به سرعت در حال گسترش است . مثلا در آمریکا ، اسپانیا ، استرالیا ، اسرائیل ، آفریقای جنوبی و مکزیک نیمی از کود های مصرفی در زراعت هایی که با سیستم آبیاری می شوند توام با آب و توسط همین سیستم به زمین داده می شوند .

( جلوگیری از رویش علف های 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 تنها 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 چکان وجود دارند علف های هرز به سرعت رشد می کنند که باید با استفاده از علف کش ها یا روش های مکانیکی با آن ها مبارزه کرد .

( نیاز کمتر به نیروی انسانی )

سیستم آبیاری قطره ای را به سادگی می توان خودکار نموده و نیاز به کارگر را 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 کودپاشی 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 باید چند روزی صبر کرد تا خاک برای رفت و آمد کارگرها و یا ماشین ها مناسب شود .

( صرفه جویی در انرژی )

اگر بخواهیم روش های آبیاری را از نظر مصرف انرژی خارجی طبقه بندی کنیم  روش های بارانی به بیشترین و روش های سطحی به کمترین مقدار انرژی خارجی نیاز خواهند داشت . روش های قطره ای در جایگاهی بین دو قرار دارند . اگر فرض کنیم یک هکتار زمین را بخواهیم در طول مدت یک فصل رشد به میزان 900 میلی متر آبیاری کنیم مقدار انرژی خارجی مورد لزوم در سال بدون در نظر گرفتن انرژی لازم برای استخراج آب از چاه برای پمپ کردن آب در سیستم ، نصب و راه اندازی سیستم نیروی انسانی و غیره در روش های مختلف آبیاری به شرح زیر خواهد بود :

آبیاری سطحی ( جوی پشته ای با سیستم استفاده مجدد از زه آب ) : 2500 مگاژول در هکتار

آبیاری بارانی با مجموعه ثابت : 13000 مگاژول در هکتار

آبیاری بارانی با سنترپیوت : 12000 مگاژول در هکتار

آبیاری بارانی کلاسیک : 11000 مگاژول در هکتار

آبیاری قطره ای : 10000 مگاژول در هکتار

( بالا بودن بازده آبیاری )

امکان کنترل دقیق زمان و مقدار آبیاری بزرگترین مزیت روش قطره ای نسبت به سایر روش های آبیاری می باشد . در آبیاری قطره ای تعداد خروجی هائی که آب را در سطح مزرعه پخش می کنند بسیار زیاد است . در واقع می توان سیستم قطره ای را مشابه سیستم آبیاری بارانی ثابت ( solid set ) دانست با این تفاوت که تعداد که تعداد نقاط خروجی در آن بسیار زیادتر بوده و لذا امکان پخش یکنواخت آب در سطح مزرعه زیادتر است . به خصوص این که پخش آب از قطره چکان ها تحت تاثیر باد قرار نگرفته و تلفات تبخیر و بادبردگی در آن بسیار اندک می باشد . هر چند توزیع آب در اطراف هر خروجی یا قطره چکان یکنواخت نمی باشد اما تلفات ناشی از رواناب نیز در آبیاری قطره ای کار دشواری نمی باشد . حال آنکه حداکثر راندمان قابل کسب در روش های بارانی 60 تا 80 درصد و در روش های سطحی 50 الی 60 درصد می باشد .

اگر در قطره چکان ها در کارخانه با دقت ساخته شوند و ضریب تغییرات ساخت در آن ها کمتر از 5 درصد باشد ، یکنواختی پخش آب در مزارعی که با روش قطره ای آبیاری می شوند بالغ بر 96 درصد خواهد بود که رسیدن به چنین یکنواختی در سایر روش های آبیاری اگر غیر ممکن نباشد بسیار مشکل خواهد بود .

( استفاده از فاضلاب )

از نظر استفاده از فاضلاب و پساب های تصفیه شده نیز روش قطره ای ارجح می باشد زیرا شاخ و برگ و میوه های گیاه با آب تماس نداشته و خطر آلودگی آن ها وجود نخواهد داشت . ثنکته ای که در این مورد مطرح می باشد این است که به دلیل وجود مواد آلاینده در فاضلاب امکان گرفتگی قطره چکان ها وجود خواهد داشت که لازم است تمهیدات خاصی در نظر گرفته شده و یا از روش ها و قطره چکان هائی استفاده شود که خطر گرفتگی در آن ها حداقل باشد . 

علی رغم این که آبیاری قطره ای یکی از بهترین روش های آبیاری درختان مرکبات است اما معایبی هم دارد که در این پست به آن اشاره خواهیم کرد . این معایب عبارتند از :

1- گرفتگی قطره چکان ها با املاح و مواد معلق موجود در آب

2- زیان های ناشی از جوندگان مانند موش و سایر حیوانات

3- تجمع نمک در سطح خاک

بقیه مطلب را در ادامه مطلب ببینید.....!

4- حرکت محدود آب در خاک و عدم امکان برای توسعه زیاد ریشه

5- محدودیت های فنی و اقتصادی

حال هر یک از گزینه های بالا را شرح داده و درباره آن بحث می کنیم!

( گرفتگی قطره چکان ها )

بزرگترین مشکل در آبیاری قطره ای گرفتگی قطره چکان ها با مواد مختلف و مسدود شدن روزنه ها در آن است . گرفتگی قطره چکان ها به تدریج باعث عدم توزیع یکنواخت آب می شود . خطر مسدود شدن قطره چکان ها باعث بالا رفتن هزینه های نگهداری سیستم مانند کنترل نقطره چکان ها و تعویض یا تعمیر آن ها نیز می شود . برای رفع این مشکل دو راه را می توان انتخاب کرد : یکی استفاده از وسایل یا قطره چکان هایی که امکان گرفتگی در آن ها کم است و دوم توجه بیشتر به کیفیت آب و تصفیه آن قبل از ورود به سیستم .

اکثر کارشناسان بر این عقیده اند که تصفیه آب و اصلاح شیمیایی  آن و شستشوی لوله ها و قطره چکان ها موثر ترین راه حل این مساله است . سایر مشکلات مانند نشت آب از اتصالات و یا زیان های ناشی از پرندگان و جوندگان و حیواناتی مانند موش ، خرگوش ، شغال ، سگ و ... از اهمیت چندانی برخوردار نمی باشد . مساله گرفتگی قطره چکان در آبیاری به قدری مهم است که هر جا این سیستم کنار گذاشته می شود عامل گرفتگی قطره چکان یکی از مهمترین دلایل بوده است .

( تجمع نمک در سطح خاک و نزدیک گیاه )

در هنگام آبیاری با آب شور با روش آبیاری قطره ای ، به خصوص اگر منطقه کشت مرکبات خشک و نیمه خشک باشد ، تجمع نمک در محیط خارجی و سطح خاک زیاد است . این امر سبب می شود که اگر فصل بارندگی آغاز شود و بارندگی روی دهد نمک های تجمع یافته در سطح خاک به طرف پایین شسته شوند و وارد منطقه توسعه ریشه ها شوند و مشکلاتی را برای درختان به وجود آورند .

به همین دلیل معمولا توصیه می شود در هنگام آبیاری به روش قطره ای ، آبیاری قطع نشود و همچنان تا پایان آبارندگی ادامه داشته باشد تا نمک های حاصل از شستشوی باران وارد محیط ریشه ها نشود .

در آبیاری قطره ای تجمع تدریجی نمک باعث می شود که پس از پایان برداشت محصول هر سال وضعیت شوری زمین بیشتر و بیشتر شود و رشد درخت و جوانه زدن آن در سال های آینده را با اشکال مواجه می کند . لذا باید تا آنجایی که ممکن است قبل از شروع سال باغی جدید ، خاک را با انجام آبیاری سطحی و سنگین شستشو داد . به همین دلیل ایجاب می کند که در بسیاری از موارد زمین آبیاری قطره ای طوری آماده سازی شود که برای آبیاری سطحی نیز مناسب باشد .

( محدودیت حرکت آب در خاک و عدم توسعه ریشه ها )

حجم کوچک خاک خیس شده در آبیاری قطره ای در مقاسیه با سایر روش های آبیاری از یک طرف مفید و از طرف دیگر مضر می باشد . در مورد مفید بودن آن قبلا بحث شد اما برای آن که گیاهی رشد مطلوبی داشته باشد لازم است که حداقل حجمی از حجم خاک در اختیار ریشه قرار بگیرد . در توزیع آب در خاک و توسعه ریشه های گیاه عوامل متعددی همانند خاک ( بافت ، خصوصیات نفوذ و ناهمگنی آن ) ، گیاه ( نوع جنس مرکبات و خصوصیات رقم و درخت ) ، مقدار و فاصله بین آبیاری ها ، تعداد قطره چکان ها برای هر درخت و دبی آن ها دخالت دارد که چنانچه به هر علتی محیط توسعه ریشه ها محدود گردد رشد گیاه به تبع آن محدود می شود . به همین دلیل توصیه می شود طرح های آبیاری قطره ای در مورد مرکبات همزمان با کاشت اولیه آن ها پیاده شود و حتی الامکان از تغییر سیستم آبیاری باغات کهنه و درختان چند ساله و مسن به سیستم قطره ای خودداری شود . زیرا درختانی که ریشه های آن ها با روش آبیاری سطحی شکل گرفته است در صورت آبیاری قطره ای صدمه خواهند دید .

از معایبی که برخی از باغداران برای آبیاری قطره ای ذکر می کنند عدم مقاومت درختان در برابر باد است که آن را محدود شدن گسترش ریشه ها در سطح خاک و نداشتن استحکام برای مقاومت درخت در مقابل نیروی باد مرتبط می دانند .

( محدودیت های اقتصادی و فنی )

هزینه سرمایه گذاری اولیه در آبیاری قطره ای نسبت به سایر روش های آبیاری زیادتر است . آبیاری قطره ای را از نظر سرمایه گذاری می توان مشابه آبیاری بارانی با لوله های ثابت دانست . در حال حاضر هزینه سرمایه گذاری یک سیستم قطره ای برای باغ مرکبات در سطح بین المللی در حدود 2000 تا 9000 دلار برای هر هکتار تخمین زده اند که اختلاف بین آن به علت شرایط محیطی و نوع آب و هوا و مسائل محلی می باشد . این هزینه ها برای وسایل تصفیه ، پمپ ، دستگاه تزریق کود و لوله ها می باشد . البته هزینه واقعی بستگی به نوع دستگاه های تصفیه آب ، وسایل تزریق کود و سم و تمهیدات خودکار شدن آن دارد .

اما در ایران طبق آخرین اطلاعاتی که وزارت جهاد کشاورزی کشور ارائه داده در سال 1387 هزینه تاسیس و راه اندازی سیستم آبیاری قطره ای برای یک باغ مرکبات به وسعت یک هکتار مبلغی بالغ بر 60 تا 70 میلیون ریال بوده که درختان مرکبات در اولویت استفاده از سیستم آبیاری قطره ای در برابر دیگر گیاهان بوده اند .

هزینه نگهداری این سیستم هم سالیانه بین 400 تا 900 دلار پیش بینی شده که تا حد زیادی به زقم گیاه و نحوه مدیریت باغ بستگی دارد .

با توجه به این که در سیستم آبیاری قطره ای همیشه خطر گرفتگی لوله ها وجود دارد در طراحی و اجرای این روش باید از کارشناسان خبره بهره گرفته و از مواد مطلوب و استاندارد استفاده شود . مشکلاتی از جمله ترک خوردگی و ایجاد شکاف در لوله ها به دلیل عدم مقاومت لوله ها در برابر تنش وارده در محل اتصالات هم یکی از مشکلات لوله های نامرغوب است . طراحی این سیستم توسط اشخاص غیر متخصص نتیجه ای جز شکست طرح ، به دنبال ندارد .

بر اساس مطالعات کمیسیون بین المللی آبیاری و زهکشی که عملکرد سیستم های آبیاری قطره ای را از نظر مشکلات گرفتگی قطره چکان ها ، مدیریت های مربوط به استفاده از آب شور ، بازده آبیاری و یا هزینه های اولیه و راهبری در کشور های مختلف مورد مطالعه قرار داده است . در جاهایی که باغداران استفاده از این روش را کنار گذاشته اند علاوه بر مساله گرفتگی قطره چکان ها ، طراحی ضعیف سیستم آبیاری نیز دخالت داشته است . بنابراین هرگونه ضعف در یکی از بخش ها ، به کلی سیستم را به زیر سوال می برد .

منابع :

آبیاری قطره ای از دکتر امین علی زاده
کمیته بین المللی آبیاری و زهکشی