آبیاری

آبیاری:

آبیاری بکارگیری مصنوعی آب در زمین و خاک می‌باشد. به عبارت دیگر، ابیاری پخش آب روی زمین جهت نفوذ در خاک برای استفاده گیاه و تولید محصول است. هر چند فقط ۱۵ درصد از زمین‌های کشاورزی دنیا تحت آبیاری قرار دارند و ۸۵ درصد بقیه به صورت دیم و بدون آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما نیمی از تولیدات کشاورزی و غذای مردم جهان از همین زمین‌های آبی حاصل می‌شود؛ که این خود نشان دهنده اهمیت و نقش آبیاری در بخش کشاورزی است.

منابع آب سطحی جاری:

جریان آب این منابع در طول زمان هم از نظر کمی و هم از نظر کیفی دائماً در حال تغییر می‌باشد و عموما کیفیت پایینی دارند جریان‌های حاصل از نزولات جوی، دارای دبی متغیری می‌باشند، ولی آن دسته که دارای منابع تغذیه زیرزمینی هستند مانند چشمه و قنات، تغییرات کمتری دارند. ناخالصی‌های عمده این منابع از نوع فیزیکی و دارای مواد معلق معدنی و آلی می‌باشند و در صورت قرار گرفتن در معرض هوا عموماً ناخالصی‌های شیمیایی آنها مانند کلر، آهن، کربنات و بی کربنات اکسید می‌شوند.

#منابع آب سطحی راکد:

مانند: استخرها، حوضچه‌های طبیعی، مخازن سدها، دریاچه‌های آب شیرین، آبگیرها، تالاب‌ها و . . . می‌باشد. در این منابع، آب جریان ندارد و همیشه در دسترس می‌باشد. ولی ممکن است در طول فصل آبیاری نوسانات شدیدی در سطح آن ایجاد شود، لذا میزان برداشت با توجه به حداقل عمق در طول برداشت لحاظ می‌گردد؛ و وابستگی شدیدی به تغذیه مجدد دارند. از نظر آلودگی در این منابع ناخالصی‌های فیزیکی (شن، سیلت) و املاح محلول و آهن دوظرفیتی وجود ندارد؛ ولی ناخالصی‌های آلی مثل خزه‌ها، جلبکها، برخی جانوران کوچک آبزی و آثار و بقایای موجودات زنده در آن‌ها فراوان یافت می‌شود.

#منابع آب زیرزمینی:

در ایران به دلیل واقع شدن در منطقه خشک و نیمه خشک مخصوصاً در ناحیه مرکز کشور از منابع اصلی تأمین آب آبیاری محسوب می‌شوند و عموماً کیفیت بالایی دارند. از لحاظ کمّی میزان برداشت بسته به تغذیه این منابع دارد. به‌طوری‌که باید از طول عمر مفید سیستم در استفاده از این منابع اطمینان کافی حاصل گردد. با توجه به ناخالصی‌های کمّی که دارند مناسبترین آب برای استفاده در سیستم‌های آبیار تحت فشار محسوب می‌شوند. معمولاً عاری از آلوده‌کننده‌های فیزیکی و آلی می‌باشند بیشتر مشکل مربوط به وجود آهن، کلر، کربنات و بی کربنات کلسیم می‌باشد و ازطرفی هنگامیکه این آب‌ها در مجاورت هوای آزاد قرار می‌گیرند املاح مذکور اکسیده شده و رسوب می‌نمایند.

#منابع آب نامتعارف:

فاضلاب‌ها و پسآب‌های تصفیه شده، آب زهکش‌ها و آب‌های شور و لب‌شور. فاضلاب‌ها و پسآب‌های تصفیه شده، آب زهکش‌ها و آب‌های شور و لب‌شور می‌توانند به عنوان منبعی برای تأمین آب، مورد استفاده قرار گیرند به دلیل دبی ثابتی که دارند مورد اطمینان می‌باشند. از لحاظ کیفی در استفاده از چنین آب‌هایی باید کلیه جوانب کیفیتی آب آبیاری مورد توجه قرار گیرد، همانند گرفتگی، مسائل بهداشتی، سمیت بعضی از عناصر و بهم خوردن تعادل عناصر کم مصرف در خاک. آب دریاها به عنوان منابع آب شور و آب‌های زیر سطحی و آب زهکش‌ها به عنوان منابع آب لب‌شور و فاضلاب‌ها (شهری وصنعتی) به عنوان پسآب تصفیه شده قابل استفاده می‌باشند. فاضلاب شهری ازنظر کمی تقریباً دارای دبی ثابتی و جریان آن مداوم است و از لحاظ کیفی قابل پیش‌بینی و معمولاً محتوی باکتری است ولی پساب صنعتی گاهی محتوی مواد سمی است و مواد آلی آن شاید قابل تجزیه نباشد؛ لذا باید آن‌ها را قبل از ورود به شبکه فاضلاب شهری تصفیه مقدماتی کرد.

#آب لب‌شور:

آبِ لب‌شور ( به انگلیسی : Brackish water) آبی است که میزان نمک در آن از آبِ شیرین بیشتر و از آب دریا کمتر باشد. آب لب‌شور آبی است که کل مواد جامد آن بین ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر باشد و معمولاً در اثر مخلوط شدن آب دریا و آب رودخانه‌هایی که به دریا می‌ریزد پیدا می‌شود. همچنین برخی دریاچه‌ها و تالاب‌ها ممکن است دارای آب لب‌شور باشد و نیز در مناطق نزدیک به دریا، آب چاه های آب به علت نفوذ آب دریا لب شور هستند. آب های لب شور به راحتی با تکنولوژی تصفیه آب اسمزمعکوس قابل تصفیه شدن و شیرین سازی هستند.

#منفعت و مزایای آبیاری:

  • افزایش کمی و کیفی محصولات
  • سود حاصل از افزایش کمی و کیفی محصول
  • درآمد حاصل از فروش آب برای دولت
  • افزایش فرصت شغلی
  • شستشوی املاح سطح خاک

#زیان‌های آبیاری سنتی:

  • فرسایش
  • شور و قلیایی شدن خاک
  • غرقابی شدن یا باتلاقی شدن زمین‌های کشاورزی
  • تخریب زمین‌های کشاورزی
  • اتلاف سود و اتلاف بیهوده آبی که با قیمت گزاف تأمین گردیده و برای نگهداری و توزیع آن سرمایه‌گذاری زیادی صورت گرفته‌است.

#انواع روش‌های آبیاری:

روش‌های مختلفی برای آبیاری وجود دارد. هدف رساندن آب به گیاهان تاحد ممکن به صورت یکنواخت است.

آبیاری سطحی:

آب از نهر آبیاری یا لوله دریچه‌دار در سطح خاک جریان یافته و با نفوذ تدریجی در خاک در اختیار ریشه گیاه قرار می‌گیرد. آبیاری سطحی به سه روش آبیاری کرتی – آبیاری نواری و آبیاری شیاری انجام می‌شود.

#آبیاری تحت فشار:

بطور کلی سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار به روش‌هایی گفته می‌شود که آب را توسط لوله و تحت فشاری بیش از فشار اتمسفر در سطح مزرعه توزیع می‌کنند. آبیاری تحت‌فشار به دو روش آبیاری بارانی و آبیاری موضعی انجام می‌شود. روش آبیاری موضعی به دو دسته آبیاری قطره‌ای و خطی انجام می‌گیرد؛ که این دو روش به مقدار زیادی صرفه جویی در مصرف آب خواهد داشت.

#آبیاری قطره‌ای:

دراین سیستم آب به وسیله ی پمپ از منبع بداخل شبکه پمپ شده وضمن عبور از سیکلون (فیلتر گردایی) شن و مواد خارجی آن ته‌نشین می‌گردد. در این روش آب با فشاری بیش از یک اتمسفر از منبع تامحل مصرف انتقال می‌یابد. آب به صورت قطرات مجزا و پیوسته و یا به صورت افشانه ریز با فشار کم از طریق قطره چکان در طول خط انتقال آب قرار دارند. آبیاری قطره‌ای روش مؤثری در تحویل آب مورد نیاز گیاه درمحدوده توسعه ریشه بداخل خاک است و این امکان را به وجود می‌آورد که عمل آبیاری تاحد رفع نیاز آبی گیاه انجام می‌شود؛ بنابراین در این روش به میزان زیادی ازاتلاف آب به صورت نفوذ عمقی، ایجاد روان آب سطحی وتبخیر درمقایسه با روش‌های سنتی وبارانی کاسته می‌شود.

سیستم‌های مختلف آبیاری قطره‌ای:

  1. سیستم آبیاری قطره‌ای قطره چکان درخط
  2. سیستم آبیاری زیرزمینی بالوله‌های تراوا
  3. سیستم آبیاری بابلر
  4. سیستم آبیاری قطره‌ای نواری
  5. آبیاری قطره‌ای ثقلی

#آبیاری آبپاشی:

در سیستم آبیاری آبپاشی یا آبیاری بالاسری، آب به یک یا چند نقطه مرکزی در مزرعه لوله‌کشی می‌شود و توسط آبپاش‌هایی آبیاری انجام می‌شود. آب‌پاش‌های فشار بالا که خودکار می‌چرخند، روتور نامیده می‌شوند و توسط مکانیزمی توپی، چرخ‌دنده‌ای یا ضربه‌ای به گردش در می‌آید. روتورها ممکن است گردش کامل یا ناقص داشته باشند.

#آب‌پاش متحرک:

آب‌پاش‌ها را می‌توان بر روی سکوهایی متحرک نصب کرد و آب را توسط شلنگ به آن رساند. آب‌پاش‌هایی که خودکار حرکت می‌کنند، آب‌پاش متحرک نامیده می‌شود.

#آبیاری بارانی:

آبیاری بارانی روشی است که در آن آب آبیاری را با سرعتی مساوی یا کمتر از نفوذپذیری خاک به صورت باران برسطح زمین پخش می‌نماید. بطورکلی آبیاری به روش بارانی را دراغلب شرایط مانند مناطق شیبدار بیشتر خاک‌های سبک، متوسط وشرایطی که آبیاری به طریق ثقلی امکان‌پذیر نیست قابل اجرا می‌باشد.

 #آبیاری زیرزمینی:

در این روش آبیاری، رطوبت لازم برای محیط ریشه گیاه توسط کنترل سطح ایستابی است. برای این منظور لازم است که یک لایه غیرقابل نفوذ در عمق مناسب از سطح خاک وجود داشته باشد تا بتوان سطح ایستابی را کنترل نمود. از مهم‌ترین مشخصه‌های این روش مرطوب نشدن سطح خاک است به‌طوری‌که معمولاً برای تأمین آب در محیط ریشه سطح ایستابی به حدی بالا آورده می‌شود که رطوبت بتواند با استفاده از خاصیت موئینگی به محیط ریشه برسد.

#سطح ایستابی:

سطح ایستابی یا پیزومتریک به بالاترین تراز آب زیرزمینی بر روی یک سطح مشخص در زیر زمین گفته می‌شود. سطح ایستابی مکان هندسی نقاطی است که در آن‌ها آب زیرمینی تحت فشاری برابر با ۱ اتمسفر (برابر فشار جو) است. یعنی فشار نسبی آب در سطح ایستابی ۰ است. معمولاً سطح آب زیرزمینی را برابر با سطح آب بالا آمده در چاه‌های مشبک حفر شده در آب زیرزمینی سطحی منطقه در نظر می‌گیرند. البته سطح ایستابی لزوماً با سطح آب درون چاه‌های عمیق برابر نیست.

سطح ایستابی در رابطه با آب زیرزمینی دارای برخی شرایط به شرح زیر می‌باشد: هرگاه در منطقه‌ای آب زیرزمینی جریان نداشته باشد، سطح ایستابی بدون شیب و اصطلاحاً تخت (به انگلیسی: flat) می‌باشد؛ بنابراین می‌توان گفت اگر در منطقه‌ای سطح ایستابی شیبدار باشد، در آن منطقه آب زیرزمینی جریان دارد. سطح ایستابی معمولاً به همان شکل توپوگرافی سطح زمین می‌باشد. به‌طور معمول شیب سطح ایستابی از مناطق با شیب بیشتر در سطح زمین به سمت مناطق پست‌تر می‌باشد.

دو روش معمول برای تشخیص سطح ایستابی آب زیرزمینی وجود دارد: استفاده از چاهک‌های مشاهده‌ای  و  استفاده از پیزومتر

#معیارهای انتخاب روش‌های مناسب آبیاری:

در یک پروژه آبیاری انتخاب روش آبیاری مناسب نقش بسیار با اهمیتی در موفقیت آن پروژه ایفا می‌کند. اساسی‌ترین عوامل مؤثر در انتخاب روش‌های آبیاری به شرح زیرند: بافت خاک – آماده کردن زمین – اندازه مزارع – شوری خاک – زهکشی خاک – آب قابل دسترس – کیفیت آب مصرفی – گیاهان الگوی کشت – انرژی قابل دسترس – رعایت تناوب زراعی و عملیات زراعی – کیفیت و میزان محصولات (کمیت و کیفیت محصولات) – وضعیت آب و هوایی (اقلیم) – هزینه آب – مسائل فرهنگی و اجتماعی.

#زهکشی

خارج کردن آب های اضافی زیرزمینی، سطحی و رواناب از یک سازه یا از یک منطقه توسط نیروی ثقل یا پمپاژ به منظور جلوگیری کردن از مزاحمت این آب اضافی یا جلوگیری از زیان ناشی از آن را به طور عام زهکشی می‌گویند. تعریف فائو از زهکشی، خارج ساختن آب و نمک‌های قابل حل از سطح و زیر سطح مزرعه به منظور تسهیل رشد گیاه است (ریتزما و همکاران، ۱۹۹۶). زهکشی کشاورزی، بنا به عقیده سازمان خواربار و کشاورزی جهانی، نه هزار سال پیش در بین‌النهرین آغاز شد. در آن هنگام لوله به کار برده نمی‌شده بلکه به احتمال زیاد از سنگ و سنگ‌ریزه و شاخ و برگ گیاهان بهره‌گیری می‌شد. اولین لوله‌های زهکشی حدود چهار هزار سال قدمت دارند.

در اروپا، اولین زهکشی زیرزمینی حدود دو هزار سال پیش نصب شده‌است. در کتابی که در حدود سه هزار سال پیش در چین نگاشته شده، نقشه‌هایی از سیستم زهکشی مشاهده می‌شود. هرودت، در حدود ۲۴۰۰ سال قبل، اشاره‌هایی به کاربرد زهکشی در درّه نیل دارد. زهکشی مدتی در جهان به فراموشی سپرده شد تا اینکه در ۱۵۴۴ در انگلستان دوباره زندگی جدیدی یافت. نخستین تنبوشه ساز سفالی در ۱۸۴۰ در انگلستان به کار گرفته شد. در آمریکا زهکشی لوله‌ای در دو صده‌ی پیش آغاز شد.

 #نمونه زهکشی زیرزمینی در نیو ساوت ولز استرالیا

زهکشی زیرزمینی به شیوه امروزی اولین بار در سال ۱۸۱۰ میلادی در انگلستان به کار گرفته شد و بتدریج به سایر نقاط اروپا رفت. با اختراع تنبوشه ساز سفالی (۱۸۴۰)، روند توسعه زهکشی در اروپا تسریع شد. زهکشی در اوایل دهه ۱۹۶۰، با پیدایش لوله پلاستیکی با دیواره صاف و نازک، سپس با ابداع لوله‌های کنگره‌دار شتاب قابل ملاحظه‌ای یافت. در حوالی سال ۱۹۷۰ استفاده از ماشین‌های زهکشی آغاز شد و شتاب بیشتری به توسعه زهکشی زیرزمینی داد.

کاربرد فرستنده و گیرنده‌های لیزری، دقت در کنترل نصب زهکش‌ها را افزایش داد. زهکشی در ایران احداث اولین شبکه‌های نوین آبیاری و زهکشی در دهه ۱۳۱۰ در جنوب کشور صورت گرفت و اولین زهکش روباز با استفاده از ماشین در حوالی سال ۱۳۳۵ در شاوور خوزستان ساخته شد. در سال‌های ۱۳۴۱ و ۱۳۴۲ اولین شبکه زهکشی زیرزمینی با استفاده از لوله‌های سفالی در دانشکده کشاورزی دانشگاه جندی شاپور (شهید چمران) واقع در ملّاثانی (رامین) اهواز در وسعتی حدود ۵۰۰ هکتار با نیروی کارگری به اجرا در آمد. در همین سال‌ها بود که اولین ماشین زهکشی وارد کشور شد. اولین طرح بزرگ زهکشی به وسعت ۱۱۰۰۰ هکتار در هفت تپه به اجرا درآمد. سپس زهکشی زمین‌های شرکت کشت و صنعت کارون شوشتر و هم‌زمان با آن زهکشی زمین‌های آبخور سد وشمگیر در گرگان آغاز شد. دشت‌های مغان، دالکی در بوشهر، زابل، میان‌آب، بهبهان، طرح‌های هفت‌گانه توسعه نیشکر در خوزستان از جمله طرح‌های بزرگ دیگری هستند که اجرای آنها به اتمام رسیده است.

 #کیفیت آب:

یک نمونه گیر رزی که برای نمونه‌گیری در آبهای عمیق، مانند دریاچه‌های بزرگ یا اقیانوسها برای آزمایش کیفیت استفاده می‌شود. کیفیت آب به خواص شیمیایی، فیزیکی، زیست شناختی و پرتو شناختی آب مربوط می‌شود. که معیاری برای شرایط آب، بسته به یک یا چند بایسته ی زیستی خاص یا نیاز یا هدف انسانی است. بیشتر در مراجع برای مجموعه استانداردها استفاده می‌شود که مطابقت با آن‌ها قابل ارزیابی است. بیشترین استانداردهای کیفیت آب مربوط به بهداشت زیست سازگان، ارتباط ایمن انسانی و آب آشامیدنی است.

#بافت خاک

یکی از ابزارهای طبقه‌بندی خاک است که در مطالعات آزمایشگاهی و میدانی برای تعیین نوع خاک بر پایه بافت فیزیکی آن به‌کار می‌رود. بافت خاک را می‌توان با روش‌های کیفی (مانند تعیین بافت بر پایه لمس آن) و کمّی (مانند روش هیدرومتر) تعیین کرد. بافت خاک در کشاورزی به منظور تعیین گیاه مناسب، پیش‌بینی پاسخ گیاه به شرایط محیطی و مدیریتی مانند خشک‌سالی و نیاز کلسیم اهمیت و کاربرد دارد. بافت خاک بر ذرات کوچک‌تر از ۲ میلی‌متر تمرکز دارد که شامل ماسه، سیلت و رس است. طبقه‌بندی خاک وزارت کشاورزی ایالات متحده آمریکا (USDA) و WRB شامل ۱۴ طبقه بافت خاک بوده ولی طبقه‌بندی UK-ADAS شامل ۱۱ طبقه بافت خاک است. این طبقه‌بندی‌ها بر پایه درصد ماسه، سیلت و رس موجود در خاک هستند.

#عوامل مؤثر بر هزینه آبیاری:آبیاری قطره ای

هزینه سیستم آبیاری به پارامترهای گوناگونی بستگی دارد. یکی از این عناصر نوع زراعت و نوع محصول است است. به عنوان مثال در یک باغ که تراکم گیاهان کم است هزینه‌ها ممکن است کمتر از یک باغ یا گلخانه با تراکم زیاد باشد. عامل مؤثر دیگر وضعیت آب و هوایی محل کشت است. همچنین نیاز آبی گیاه هم عامل مهمی است. یک پارامتر مؤثر دیگر منبع تأمین آب است. این که آب چه فشاری داشته باشد یا کیفیت آن چگونه باشد به صورت مستقیم بر روی هزینه‌ها مؤثر است.

#هدف آبیاری:

  • تأمین آب کافی برای ادامه زندگی گیاه.
  • حفاظت و بیمه گیاهان در مقابل تنش‌های ناشی از کم‌آبی یا بی آبی‌های کوتاه مدت.
  • خنک کردن خاک و اتمسفر یا هوای اطراف گیاه.
  • شستن املاح مضر در خاک.
  • نرم کردن ناحیه قابل شخم خاک.

#ارتباط با سایر علوم:

  • آب‌شناسی: بارش‌هایی که در منطقه صورت می‌گیرد و به صورت روان آب درمی‌آید را مورد مطالعه قرار می‌دهد.
  • گیاه‌شناسی:  نیاز گیاه موجود در برنامه آبیاری و الگوی کشت را مورد مطالعه قرار می‌دهد.
  • خاک‌شناسی: به مطالعه خاک از لحاظ فیزیکی و نیز از لحاظ محیطی برای کشت و پرورش گیاه می‌پردازد. ضمن اینکه در مورد چگونگی تشکیل خاک و رده‌بندی آن‌ها و همچنین بحث در مورد موجودات زنده خاک و اثرات آن بر زشد گیاهان بحث می‌کند

 

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *