مقدمه

 
آبیاری از نظر علمی تعابیر مختلفی دارد اما به معنای واقعی کلمه ، پخش آب روی زمین جهت نفوذ در خاک برای استفاده گیاه و تولید محصول می‌باشد. هر چند فقط 15 درصد از زمینهای کشاورزی دنیا تحت آبیاری قرار دارند و 85 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 آبیاری
•    نزولات آسمانی شامل برف و باران.
•    آبهای سطحی شامل رودخانه‌ها - سدها - مخازن آب - دریا - برکه‌های آب شیرین - یخچالها و …
•    آبهای زیرزمینی شامل چاه - قنات - چشمه.

منافع آبیاری

 
•    افزایش کمی و کیفی محصول
•    سود حاصل از افزایش کمی و کیفی محصول
•    درآمد حاصل از فروش آب برای دولت
•    افزایش فرصت شغلی

اثرات سو آبیاری

•    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 تامین گردیده و برای نگهداری و توزیع آن سرمایه گذاری زیادی صورت گرفته است.

انواع روشهای آبیاری

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 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.
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 غیر قابل نفوذ در عمق مناسب از سطح خاک وجود داشته باشد تا بتوان سطح ایستایی را کنترل نمود. از مهمترین مشخصه‌های این روش مرطوب نشدن سطح خاک می‌باشد بطوریکه معمولا برای تامین آب در محیط ریشه سطح ایستابی به حدی بالا آورده می‌شود که رطوبت بتواند با استفاده از خاصیت موئینگی به محیط ریشه برسد.
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 موثر در انتخاب روشهای آبیاری به شرح زیرند:
بافت خاک - آماده کردن زمین - اندازه مزارع - شوری خاک - زهکشی - آب قابل دسترس - کیفیت آب - گیاهان الگوی کشت - انرژی قابل دسترس - تناوب زراعی و عملیات زراعی - کیفیت و میزان محصولات - وضعیت آب و هوایی - هزینه آب - مسائل فرهنگی و اجتماعی.

هدف آبیاری

•    تامین آب کافی برای ادامه زندگی گیاه.
•    حفاظت و بیمه گیاهان در مقابل تنش‌های ناشی از کم آبی 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

•    هیدرولوژی یا آب شناسی: بارش‌هایی که در منطقه صورت می‌گیرد و به صورت روان آب درمی‌آید را مورد مطالعه قرار می‌دهد.
•    گیاه شناسی: نیاز گیاه موجود در برنامه آبیاری و الگوی کشت را مورد مطالعه قرار می‌دهد.
•    خاک شناسی: به مطالعه خاک از لحاظ فیزیکی و نیز از لحاظ محیطی برای کشت و پرورش گیاه می‌پردازد.

 آبیاری سطحی

روش هاي هدايت آب در سراشيبي

شيار(Furrow) : كانالهاي كوچكي كه با انتقال دادن خاك از كف شيار به لبۀ شيار ساخته مي شود. آب روي زمين معمولاً در شيار قرار دارد. قسمت هاي تقاطع شيار در طي زمين منجربه ايجاد طرح سينوسي مي شود.
پشته(Bed) : همانند شيار؛ با اين تفاوت كه لبه هاي پهن تر از كف شيار هستند و سر آن ها اغلب مسطح است. بطور معمول، دو رديف كشت در بستر كشت مي شود.
جويچه(Corrugation) : جويچه، تا حدي آب را به سمت سراشيبي هدايت مي كند. اما، آب جاري معمولاً از آن بلندتر است.
جويبار(Rill): جويچۀ كوچك
حاشيه يا خاكريز حاشيه اي(Border or Border dike) : خاكريز مورد استفاده بمنظور نگهداري آب در نواري از زمين كه موازي با جهت جريان آب رانده مي شود (مثل سراشيبي)
حوضچۀ حاشيه اي (Border check): خاكريزهاي كوچكي كه در نوار حاشيه اي عمود بر حاشيه هايي كه آب را از كنارۀ نوار به ميان برگشت مي دهند؛ ساخته مي شوند. اين خاكريزها بمنظور غلبه بر تأثيرات كانال هاي sidefall و borrow در طول حاشيه كه از ساختار حاشيه اي ناشي مي شود؛ استفاده مي شوند. (توجه: تعريف واحدي وجود ندارد. گاهي حوضچۀ حاشيه اي به معناي خاكريز در انتهاي مسير است.)
  
طبقه بندي روش هاي آبياري سطحي

يك روش واحدي براي طبقه بندي روش هاي آبياري سطحي وجود ندارد. در يك طرح دو نوع وجود دارد- آن هايي كه از شيار براي هدايت آب استفاده مي كنند و آن هايي كه چنين نيستند. در هركدام، روش هايي را مي توان تعريف نمود كه در درجۀ كنترل آب و مقدار شيب متفاوت هستند. در ذيل چنين آمده اند:
در آبياري سطوح شيبدار، چه در هدايت آب در جهت شيب و چه در كنترل جريان در طي پهناي مجموعۀ آبياري، توجه بيشتري داشت. اين اقدامات، اغلب بر اقدامات زراعي و نياز نيروي كار براي رسيدن به عملكرد بيشتر، چيرگي دارد. برخي از اين اقدامات در ذيل توضيح داده مي شوند. در صورتيكه شيب حذف شود؛ اين اقدامات ديگر لازم نيستند. يا حداقل تفاوت فاحشي دارند. لذا، حوضچه هاي مسطح، با تمايز كم بين اينكه شيارها در حوضچه استفاده مي شوند يا خير؛ اغلب در نوع متفاوتي از آبياري سطحي قرار داده مي شوند.

حوضچه ها و رديف هاي حاشيه اي

آبياري با جريان طبيعي و احداث خاكريز:

_ بدون قابليت اندازه گيري پيشرفت يا پس رفت

شيب دار

_ جريان معمولاً به عمق متوسطي مي رسد
_ معمولاً بي انتها يا تا حدي مسدود است. اما
_ اگر مسدود باشد، آب در طول كوتاهي مانداب مي شود.

كم شيب

_ معمولاً مسدود
_ فقط تا حدي در عمق متوسط
_ آب در بخش قابل توجهي از طول مانداب مي شود
_ افت كوچكتر يا مساوي نصف كسري مجاز مديريتي(MAD)  مي باشد.
حوضچۀ مسطح
_ بطور تئوري است
_ هيچ شيبي در هيچ جهتي
_ ممكن است سطح مواج باشد و مسطح نباشد (مثل شاليزار)
جويچه ها
جويچه ها و جويچه هاي تراز
_ بدون قابليت اندازه گيري پيشرفت يا پس رفت
شيب دار
_ معمولاً بطور گروهي باز يا مسدود است.
_ عرض شيب يكنواخت است.
_ به عمق متوسط رسيده است.
_ از هرز آب مجدداً استفاده مي شود.
_ از لحاظ برگشت دهي آب يا نوسان، كارآمد است.
كم شيب
_ بطور انفرادي يا گروهي مسدود شده اند.
_ شيب عرضي يكنواخت است.
_ افت، كوچكتر يا مساوي با نصف MAD است.
_ فقط عمق متوسطي بدست مي آيد.
مسطح
_ هيچ شيبي در طول مسير وجود ندارد.
_ اگر شيب عرض و جود داشته باشد، آب به شيارهاي منفرد يا گروهي تغذيه مي شود.
_ در غير اينصورت، انتهاي شيار باز بوده و هيچ كنترل جرياني بر شيارهاي منفرد (شيارهاي حوضچه مسطح) انجام نمي گيرد.
 
 
روش هاي آبياري مسطحه (غير شيبدار)

آبياري حوضچه اب مسطح: آبياري سطحي بوسيلۀ سطوح غرقابي زمين مسطح؛ توسط خاكريزها احاطه مي شود. حوضچه ها را مي توان به هر شكلي و بدون شيب در هر جهتي ساخت. جريان را مي توان از هر نقطه اي وارد حوضچه كرد. هيچ زحمتي براي هدايت آب در حوضچه، كشيده نمي شود. اين روش به نام هاي مختلفي مشهور است (كه ديگر توصيه نمي شوند.) كه از اين قرار اند: حوضچه اي غرقابي، غرقابي حوضچه اي، آبياري حوضچه اي، و آبياري حوض-حوضچه اي
حوضچه هاي كشت هموار: آبياري حوضچه اي با محصول كشت شده در زمين هموار بدون شيار يا پشته هايي براي هدايت آب.
حوضچه هاي شياري يا پشته اي: آبياري حوضچه اي با محصولات كشت شده بر روي پشته ها يا لبه هاي شيار. حفره ها يا گودال هاي ثانويه در حوضچه، رديف و دو انتها را بهم مي پيوندد.
آبياري شياري مسطحه: روش ابياري سطحي كه شيارهاي منفرد در جهت آبياري تسطيح شده اند. شيارهاي مجاور، معمولاً بلندي متفاوتي دارند (مانندsidefall). آب در شيارهاي منفرد (يا گروه كوچكي از شيارها بستگي دارد به مقدار sidefall و يا سرعت جريان موجود) تغذيه شده و نگهداري مي شود.
آبياري پل تراز (Contoure levee) (مثل شاليزارها): روش آبياري كه بطور معمول ، سطوح بي نظم زمين با ايجاد خاكريز بر خطوط تراز تقسيم مي شوند. فواصل خطوط تراز، معمولاً 10 تا 60 سانتي متر است. تفاوت در ارتفاع حوضچه ها، معمولاً بين 0 تا 20 سانتي متر استكه 0 تا 5 سانتي متر ارجحيت دارد.

 
 
آماده سازي زمين
 
مقدمه

آماده سازي مناسب زمين مهمتري عامل در روش آبياري سطحي. اين كار با خاكبرداري قسمت هاي برجستۀ زمين و منتقل كردن آن ها به قسمت هاي گود و در نتيجه ايجاد زميني مسطح با شيبي يكنواخت انجام مي شود. در بيشتر موارد تنها لايۀ نازكي از سطح خاك برداشته مي شود (200 ميليمتر يا كمتر)، لكن همين كار بايستي با دقت بسيار انجام شود. حتي يك اختلاف ارتفاع جزئي در سطح زمين مي تواند موجب توزيع ناقص آب و كاهش راندمان آبياري شود.
با آماده سازي مناسب زمين:
راندمان آبياري افزايش مي يابد.
نحوۀ توزيع آب بهبود مي يابد.
فرسايش خاك كم مي شود.
جمع شدن آب در يك جا كاهش مي يابد.
آماده سازي زمين تسطيح ناميده مي شود. اما گاهي ممكن است علاوه بر تسطيح زمين، شيب دار كردن آن نيز لازم باشد كه اين عمل را شيب بندي مي نامند. مثلاً در مورد نوارها و شيارها، زمين شيب بندي مي شود.
 
عوامل مؤثر در آماده سازي زمين

طرح يك نقشه براي اماده سازي زمين كاريست پيچيده و معمولاً وظيفۀ يك مهندس مجرب و خاكشناس است. اين متخصصان بايستي در مورد اندازۀ زميني كه قرار است اماده سازي شود و شيب لازم براي ان (شيب بندي) تصميم بگيرند. بطوريكه:
مقدار خاكبرداري با خاك ريزي يكسان باشد.
كمترين مقدار خاك جابجا شود.
اين كارها مستلزم بررسي دقيق عوامل زير است:
نوع خاك
توپو گرافي زمين
روش آبياري
ميزان بارندگي
شيوۀ زراعت
(منبع: آبياري سطحي: سيستمها و نحوۀ كاربرد آنها/ملوين كي؛ [ترجمۀ] محمد حسيني ابريشمي، امين عليزاده. – مشهد: آستان قدس رضوي، مؤسسۀ چاپ و انتشارات. 1376.)
 
 
تجهيزات

براي آماده سازي زمين معمولاً در هريك از مراحل زير تجهيزات مخصوصي مورد نياز است:
پاكسازي علفزار
شيب بندي
تسطيح
 
پاكسازي علفزار

موقعي كه زمين تازه اي براي آبياري در نظر گرفته مي شود، پاكسازي كامل آن از بوته، درخت و ريشه ضروريست.اگر وسعت زميني كه قرار است پاكسازي شود كم باشد؛ اين كار را مي توان بوسيلۀ تبر يا اره و سوزاندن چوب هاي جمع آوري شده انجام داد. اما مناطق وسيع را معمولاً با ماشين پاكسازي مي كنند. براي پاكسازي درختان و بوته هاي متراكم معمولاً از بولدوزر استفاده مي شود. بولدوزر تراكتور بزرگ شني دار است كه در جلوي آن تيغه اي براي هل دادن و جابجا كردن درختان وجود دارد. تيغه هاي ديگري نيز روي بولدوزر نصب شده است كه كار آن ها درآوردن ريشۀ درختان است. معمولاً آنچه را كه بوسيلۀ بولدوزر جمع آوري مي شود، مي سوزانند.

بوته هاي تنك را با كشيدن زنجيرهايي كه وزنه هايي به ان ها متصل است مي توان پاكسازي نمود. اين كار بين طريق انجام ميگيرد كه دو انتهاي يك زنجير سنگين و آهني را كه در وسط آن يك وزنۀ آهني بزرگ بسته شده است به بولدوزر مي بندند و آن را روي بوته ها مي كشند.
پس از پاكسازي بوته ها معمولاً زمين را شخم مي زنند تا بتوانند ريشۀ درختان را درآورند و خاك را نيز نرم كنند. براي انجام اين كار لازم است از بولدوزري استفاده شود كه به آن يك تيغۀ بزرگ آهني متصل باشد.(اين تيغه زيرشكن نام دارد)

با چنين بولدوزري مي توان خاك را تا عمق 70 سانتيمتر برهم زد و آن زرا نرم نمود.
 
شيب بندي

براي جابجايي حاكها در مسافت هاي كوتاه (كمتر از 100 متر) نيز مي توان از بولدوزر استفاده كرد. تيغۀ بزرگ و آهني بولدوزر خاك را به جلو هل مي دهد. اين طريق شيب بندي بسيار ارزان تمام مي شود اما خيلي دقيق نيست.
براي جابجايي خاك در مسافت هاي طولاني معمولاً بهتر است از اسكريپر استفاده شود كه خاك را از روي زمين برمي دارد و به مكان ديگري منتقل مي كند. اسكريپر يك تراكتور چرخ دار يا شني دار است كه داراي يك مخزن بزرگ يا اسكريپر است و خاك را پس از حفاري به محل ديگري منتقل مي كند. سرعت اسكريپر چرخدار بيشتر از نوع شني است. اما قدرت كمتري دارد. موقعيكه اسكريپرها قادرند در يك مرحله 10 تا 30 متر مكعب خاك را جابجا كنند. روي اسكريپر هاي مورد نظر سيستم هاي هيدروليكي مخصوصي نصب شده است كه راننده را قادر مي سازد تا عمق خاكبرداري را در ضمن حفاري زمين و عمق خاكريزي را هنگام تخليۀ خاك كنترل كند. استفاده از اين گونه ماشين ها تنها در مناطقي كه مساحت آن ها بيشتر از 4 هكتار باشد مناسب است. آماده سازي زمين با اسكريپر دقيقتر از بولدوزر است. اما دقت عمل اسكريپر ها هم براي زميني كه قرار است آبياري شود؛ كافي نيست. پستي و بلندي زمين نسبت به سطح مورد نظر ممكن است بين 100-+ ميلي متر باشد. واضح است كه در چنين مواردي استفاده از اسكريپر وضع را بدتر خواهد كرد.
 
تسطيح

با گريدر يا تسطيح كنندۀ زمين، آماده سازي خاك دقيقتر انجام مي شود. با اينگونه ماشين ها مي توان پستي و بلندي زمين را تا25-+ ميلي متر نسبت به شيب مورد نظر آماده كرد. البته اين كار بيشتر به مهارت راننده بستگي دارد. در اكثر موارد، استفاده از چنين ماشين هايي براي تسطيح زمين بمنظور اجراي روش آبياري مناسب است.
تسطيح كننده ها در هموار كردن نهايي زمين مورد استفاده قرار مي گيرند و يك شاسي چرخدار بلند بطول حدود 8 متر دارند. روي شاسي مزبور تيغه اي نصب مي كنند كه قسمت بالاي آن برخلاف تيغۀ بولدوزر به جلو خم شده است. چرخ هاي ماشين از روي زمين تسطيح شده مي گذرند و خاك را مي كوبند. درنتيجه زمين مزروعي مناسبي براي زراعت و نهال كاري اماده مي شود.
(منبع: آبياري سطحي: سيستمها و نحوۀ كاربرد آنها/ملوين كي؛ [ترجمۀ] محمد حسيني ابريشمي، امين عليزاده. – مشهد: آستان قدس رضوي، مؤسسۀ چاپ و انتشارات. 1376

آبياري قطره اي :

 عبارتست از پخش آهسته آب بر سطح يا زير خاك به صورت قطرات مجزا  ، پيوسته ، جريان باريك يا اسپري ريز از طريق  قطره چكا نها يي كه در طول خط انتقال آب قرار دارند . آبياري قطره اي  داراي  روشها  و مفا هيم متعددي  مانند آبياري دريپ ، آبياري زير بستري ، آبياري فواره اي و آبياري اسپري است .

 انواع سيستم هاي قطره اي                                             

آبياري دريپ :

  پخش آهسته آب برسطح خاك به صورت قطرات مجزا يا پيوسته ، يا جريانهاي باريك از حفره هاي ريز آبياري    دريپ نام دارد . در بيشتر موارد آبياري دريپ و آبياري تريكل ( قطره اي ) مترادف يكديگر به كار مي روند .

 آبياري زير بستري :

    پخش آهسته آب در زير سطح خاك از قطره چكانهايي با دبي در حدود آبياري دريپ ، آبياري زير بستر نام دارد .  اين روش با آبياري زير زميني  متداول كه در آن ناحيه  ريشه گياه با كنترل سطح ايستابي آ بياري مي شود متفاوت است و نبايد اشتباه گرفته شود .

 آبياري فواره اي ( بابلر ) :

       پخش آب بر سطح خاك به صورت جريان با ريك يا فواره از سوراخي با دبي بيشتر از  آبدهي  آبياري  دريپ يا زير بستري آما معمولاً كمتر از 1  گالن   بر دقيقه ، آبياري  فواره اي  نا ميده مي شود . دبي قطره چكان در اين آبياري از سرعت نفوذ نهايي خاك بيشتر است و ايجاد يك حوضچه براي نگهداري يا كنترل پخش آب ضروري مي باشد .

 آبياري اسپري :  

 پخش آب بوسيله يك اسپري يا مه پاش كوچك بر سطح خاك به آبياري اسپري معروف است . در اين روش هوا در پخش آب نقش اساسي را بعهده دارد در حاليكه در روشهاي دريپ ، فواره اي و زير بستري ، خاك عامل اصلي محسوب مي گردد .

 طرز كار كلي سيستم قطره اي :

        در آبياري قطره اي آب از يك شبكه لوله كم فشار به صورت يك الگوي از قبل تعيين شده ، پخش مي گردد . وسيله خروج آب به خاك   « قطره چكان «   نام دارد .  قطره چكا نها از طريق يك نازل  باريك يا مسير جريان طويل ، فشار موجود در شبكه  لوله را كاهش مي دهند و موجب كاهش دبي تخليه تا حدود ليتر بر ساعت مي شوند .

آب بعد از خروج از قطره چكان توسط نيروها ي كاپيلارتي و ثقل در  نيمرخ خاك جريان مي يابد ، بنابراين سطحي كه به وسيله هر قطره چكان خيس مي شود با عوامل محدود كننده جريان افقي آب محدود مي گردد .  در سيستم هاي  قطره اي  دور آبياري يك روز و حتي در صورت نياز كمتر امكان پذير است .

براي درختان و تا كها كه گياها ني دا ئمي با فاصله زياد از يكد يگر مي باشند ، قطره چكا نها به صورت واحد هاي ساخته شده مجزا بوده و توسط يك زايده به خط انتقال  آب مرسوم به   « لوله فرعي قطره جكان  « ، « شيلنگ لوله فرعي  « يا « لوله فرعي « متصل مي گردند .

برخي قطره چكا نها به صورت لوله هاي اسپا گتي شكل بوده و چند خروجي دارند . اين امر براي افزايش سطح خيس شده با حدا قل افزايش در هزينه است . براي گياهان رديفي كمتر دائمي ما نند گوجه فرنگي ، نيشكر و تو.ت فرنگي ، لوله فرعي و قطره چكا نها را با هم به صورت يك واحد قابل جدا ساختن مي سازند كه يا سوراخهايي به فواصل 9 تا 36 اينچ  دارند مانند لوله دو محفظه اي ويا ديواره هاي متخلخلي دارند كه آب ار آنها به بيرون تراوش مي نمايد . در هر دونوع سيستم  قطره اي ، لوله هاي فرعي به خط انتقال آب مرسوم به « مانفولد « متصل مي شوند .

 محاسن آبيار ي قطره اي    :

       آبياري قطره اي آسان ترين راه آب دادن به هر گياه مانند درختان و تاكها ست و كمبود رطوبت خاك را قبل از پيداش مكش بالاتر اثر مصرف آب به وسيله گياه از طريق تبخير و تعرق ، بر طرف مي سازد . يك سيستم آبياري        قطره اي به علت كا ربرد موثر آب و نيروي كارگرداراي مزاياي آگرونوميكي ، آگروتكنيكي و اقتصادي منحصر به فرد است .

صرفه جوئي در ميزان آب و هزينه ها :  آ بياري قطره اي هزينه هاي بهره برداري را كاهش مي دهد و اين مسئله اساسي در اين   روش  جديد  است .  سيستم هاي  قطره اي به آب كمتري  نسبت به ساير سيستم هاي  متداول آبياري نياز  دارد . مثلاً‌ در باغات درختان جوان ، آبياري  با سيستم قطره اي تنها نصف آب مورد  نياز آبياري باراني يا سطحي مصرف مي كند . با مسن تر شدن درختان ، صرفه جوئي در آب با سيستم قطره اي كاهش مي يابد ما هنوز براي بسياري باغداران آبياري موثر با سيستم قطره اي بعلت كمبود و قيمت بالاي آب ، اهميت دارد . هزينه كارگر براي آبياري را مي توان كاهش داد ، زيرا در سيستم قطره اي كافي است كه پخش آب تنظيم گرديده و سيستم به كار انداخته شود . اين تنظيم ها توسط وسايل اتوماتيكي انجام مي گيرد كه نياز به كارگر چنداني ندارد .  

 عمليات زراعي آسانتر :

  از آنجا كه بيشتر سطح خاك هرگز با آبياري قطره اي خيس نمي شود ، رشد علف هرز كاهش مي يابد . در نتيجه هزينه كارگر و مواد شيميايي براي كنترل علف هرز پائين مي آيد . همچنين چون با آبياري قطره اي خاك كمتري خيس مي شود ، عمليات زراعي ديگر در باغات را مي توان لاينقطع ادامه داد . مثلاً در گياهان رديفي ، فاروهائي كه كارگران روي آنها راه مي روند نسبتاً خشك و محكم باقي مي ماند .

كودها را مي توان در آب آبياري تزريق نمود كه با اين كار نيازي يه نيروي كارگر براي پخش آنها روي زمين نيست . براي اين منظور كودهاي بسيار محلولي در بازار موجود بوده و انواع خديد آنها كودپاشي از طريق سيستم قطره اي را گسترده ساخته است . بعلت كنترل بيشتر روي محل و زمان پخش كود با سيستم قطره اي ، كارايي كود پاشي افزايش يافته است .

 به كارگيري آ‌ب شور :

  آبياريهاي مكرر رطوبت خاك را در حدي نگهميدارد كه بين دو حالت خيلي خشك و خيلي ترنوسان نمي كند و بيشتر قسمت هاي خاك از هواي كافي برخوردار است . خيس ماندن خاك بين آبياريها ، نمكهاي موجود در محلول را رقيق تر نگهميدارد . بهمين جهت در سيستم قطره اي مي توان از آب با شوري بيشتري نسبت به ساير روشها ي آبياري استفاده كرد .

مورد استفاده در خاكهاي صخره اي و شيب هاي تند : سيستم هاي آبياري قطره اي را مي توان طوري طراحي كرد كه در هر نوع توپوگرافي به نحو موثر قا بل استفاده باشد . در اراضي صخره اي ، حتي اگر فاصله بين درختان نامنظم و اندازه آنها متفاوت باشد ، مي توان آبياري قطره اي را به نحوي موثر به كار گرفت زيرا آب بسيار نزديك به هر درخت پخش مي شود .

 معايب آبياري قطره اي :

         هزينه نسبتاً بالا ، گرفتگي قطره چكانها ، ايجاد شوري موضعي و پخش نا منظم و لكه لكه اي رطويت خاك از معايب اصلي سيستم هاي آبياري قطره اي بشمار مي آيند .

 گرفتگي :

 چون خروجي فطره چكانها بسيار ريز هستند ، ذرات معدني يا آلي موجب گرفتگي آنها مي شوند . گرفتگي باعث كاهش دبي تخليه ، غير يكنواختي پخش آب و در نتيجه صدمه به گياه مي گردد . در برخي موارد ، ذراتي در آب آبياري موجود است و قبل از ورود به شبكه لوله ها تصفيه نمي شود . در موارد ديگر ، ذرات در داخل خط لوله يا با تبخير آب از روزنه قطره چكانها بين آبياريها وارد آب مي شوند .اكسيد آهن ، كربنات كلسيم و بقاياي جلبك و ميكروبها در بعضي سيستم هاي آبياري تشكيل شده اند . تصفيه شيميائي آب منجر به حذف يا كاهش مشكل گرفتگي قطره چكانها مي گردد .

 يكنواختي :

      بيشتر قطره چكانها ي قطره اي داراي فشار سرويس پائيني هستند ( 3 تا 20 پي اس آي ) . اگر مزرعه داراي شيب تندي باشد ، دبي قطره چكان در خلال آبياري تا حدود 50 درصد پيش بيني شده تغيير كرده و بعد از بستن آب ، قطره چكانهاي پائين تر همچنان به تخليه آب ادامه مي دهند . برخي گياهان بيشتر و گياهان ديگر كمتر آب دريافت مي كنند .

 شرايط خاك :

       بعضي خاكها داراي سرعت نفوذ نهايي كافي براي دريافت دبي تخليه قطره چكانها نبوده و توليد روان آب يا شرايط ماندابي مي نمايند . با دبي تخليه 1 گالن برساعت ، خاك بايستي داراي سرعت نفوذ نهايي 5/0 اينچ بر ساعت باشد تا قطر دايره تر شده در اطراف قطره چكاناز 2 فوت تجاوز نكند . معمولاً خاكهاي شني ، بويژه با لايه بندي افقي اندك ، براي آ بياري قطره اي بسيار مناسب مي باشند . اينگونه لايه بندي براي آبياري قطره اي مفيد است زيرا حركت جانبي آب را افزايش داده و حجم بيشتري از خاك را مرطوب مي سازد . تجربه نشان داده است كه خاكهاي داراي بافت متوسط مناسب آبياري قطره اي بوده ، اما برخي خاكهاي بافت ريز روان آب توليد كرده اند .

 تجمع نمك :

        نمكها در سطح خاك تجمع يافته و خطر بالقوه اي براي گياه فراهم مي سازد زيرا بارانهاي سبك املاح را به ناحيه ريشه گياه منتقل مي سازد . بنابراين ، وقتي بعد از دوره تجمع نمك باران مي آيد ، آبياري بايستي طبق برنامه ادامه يابد تا به اندازه 5 سانتي متر باران وارد خاك شود و نمكها را از ناحيه ريشه گياه خارج سازد .

در خلال آبياري قطره اي ، نمكها در زير سطح خاك و پيرامون حجم خيس شده خاك با قطره جكان نيز تجمع مي يابد . خشك شدن خاك بين آبياريها موجب حركت معكوس آب خاك و اتنقال نمك از پيرامون ناحيه خيس شده به طرف قطره چكان مي گردد حركت آب بايستي هميشه دور از قطره چكان باشد تا از صدمات ناشي از نمك جلوگيري شود .

  خطرات :

         اگر حوادث كنترل نشده اي موجب قطع آبياري گردد ، به گياه سريعاً صدمه وارد مي شود . زيرا توان ريشه ها براي گرفتن آب و مواد غذائي به حجم نسبتاً كوچك خاك خيس شده محدود مي گردد . جوندگان لوله هاي فرعي پلي اتيلن را مي جوند براي رفع اين مشكل و كنترل جوندگان  ، بايستي از لوله هاي فرعي از جنس پي وي سي استفاده كرد .

با شكستن خط لوله انتقال آب اصلي يا درست كار نكردن سيستم تصفيه ، مقداري مواد زايد وارد آب مي شود . با بروز اين گونه حوادث ، تعداد زيادي از قطره چگانها دچار گرفتگي مي شوند كه بايستي تعمير يا تعويض گردند .  

 1 ) معرفي سيستم آبياري قطره اي

 در اين روش آبياري ، آب با فشار كم (حدود يك اتمسفر ) پس از گذشتن از دستگاه كنترل مركزي ( در صورت نياز توام با كود محلول ) بوسيله لوله هائي كه در سطح زمين پخش شده ، پس از عبور از قطره چكانها يي كه در محل هاي مناسب در مجاورت گياه قرار داده شده اند ، بصورت قطره قطره و بطور ممتد به اندازه نياز گياه به خاك داده ميشود .

 1 ـ 1  واحد كنترل مركزي

از دستگاههائي تشكيل شده كه آب  پمپاژ شده را پس از تصفيه و افزايش كود ( در صورت لزوم ) و با كنترل دقيق ميزان دبي جريان و تنظيم فشار وارد لوله اصلي شبكه آبياري قطره اي مي نمايد .

1 ـ پمپ                                                                      9 ـ دبي سنج

2 ـ پايه شير تنظيم فشار                                               10 ـ لوله اصلي 

3 ـ شيرتخليه هوا                                                         11 ـ شيرهاي قطعات ( اتوماتيك يا دستي )

4 ـ شير كنترل                                                              12 ـ لوله نيمه اصلي

5 ـ تانك كود يا دستگاه تزريق كود                                     13 ـ لوله هاي لترال

6 ـ شير لوله اصلي                                                        14 ـ بست ابتدائي

7 ـ فشار سنج                                                              15 ـ شيرهاي شستشو دهنده

8 ـ صافي                                                                     16 ـ واحد كنترل

 وسائل بكار رفته در دستگاه  كنترل مركزي عبارتند از :

  الف ـ انواع صافي هاي آب : صافي توري ، صافي سيكلوني ، صلفي شن

  ب ـ انواع وسا يل  ا ندازه گيري  ميزان جريان ، شيرهاي خودكار كنترل حجمي ، كنتور آب ، شيرهاي  خودكار كنترل زما ني ، شيرهاي يكطرفه و در سيستم هاي مدرن آبياري وسا ئل بصورت كا مپيوتري جهت كنترل و قطع و وصل شيرهاي آب قطعات آبياري بصورت اتوما تيك و با برنامه ريزي كامپيوتر ي 

 ج ـ دستگاه تنظيم كننده فشار

 د ـ شير تخليه هوا

 ه ـ دستگاه تزريق كننده : تانك كود ، جهت مصرف كود

   2-1 لوله هاي اصلي و لوله هاي نيمه اصلي

اين لوله ها معمولاً از جنس پلي اتيلن يا  P . V . C  يا آزبست مي باشند ، لوله اصلي آبرا از دستگاه كنترل مركزي به لوله هاي نيمه اصلي مي رساند ( اين لوله ها در عمق مناسب در خاك قرار داده مي شوند ) .

 3-1 لوله هاي رابط

جنس اين لوله ها معمولاً‌ از پلي اتيلن و بندرت از  P . V . C   ميباشد كه در عمق مناسبي از خاك قرار گرفته و آب را از لوله هاي نيمه اصلي ( يا اصلي ) گرفته و در لوله هاي فرعي كه در سطح خاك و در امتداد رديفهاي كشت قرار دارند پخش ميكند .

 4-1  لوله هاي فرعي يا لترالها

اين لوله ها از جنس پلي اتيلن نرم بوده كه قطره چكا نها در محلهاي مناسبي روي آن نصب مي گردد .

  5-1 قطره چكانها

روي لوله هاي فرعي نصب شده اند . نقش اصلي قطره چكا نها شكستن فشار آب داخل لوله فرعي و ريزش آن بصورت قطره قطره روي خاك مي باشد .

 6-1 لوله هاي فرعي قطره چكا ني

در بعضي مواقع نقش لوله هاي فرعي و قطره چكانها در هم ادغام شده و در حقيقت لوله هاي فرعي با سوراخها ئيكه در آن تعبيه مي شود و يا از ماده متخلخلي كه ساخته مي شود نقش قطره چكانها را نيز ايفاء ميكند .

 7-1 بست ابتدا ئي و انتها ئي

  بست ابتدا ئي نوعي اتصال پلي اتيلني مي باشد كه لوله فرعي را به لوله رابط وصل مي كند و بست انتهائي انتهاي لوله را مي بندد .

 8-1 اتصا لات

 لوله هاي پلي ا تيلن بوسيله جوش و يا اتصا لات مخصوص بهم متصل ميگردد .

 9-1 فشار شكن

وسيله اي است كه در صورت نياز براي  كاهش فشار آب در ميسر جريان قرار داده ميشود . فشار شكن داراي مكانيسم مخصوصي است كه افزايش فشار آب بيش از حد مجاز در ورودي خود را كاهش ميدهد ، بطوريكه بعد از فشار شكن فشار آب هميشه ثابت مي ماند . 

۲-ب  انواع آرايش قطره چكانها و سطح خيس شده

در روش آبياري قطره اي تمام سطح زمين مرطوب نميگردد بلكه درصدي از آن خيس مي شود كه آنرا سطح خيس شده ( P W  ) مي نامند . مقدار  PW   به سطح خيس شده توسط هر نقطه ريزش آب  ( A W  ) ، تعداد نقاط ريزش و آرايش نقاط بستگي دارد .

تعدادنقاط ريزش و انواع آرايش قطره چكانها در روي لوله هاي فرعي

بطور كلي هر چه نقاط ريزش آب ( تعداد قطره چكانها ) بيشتر باشد و قطره چكانها با آرايش مطلوبتري استقرار داده شوند سطح خيس شده ( P W ) ) بيشتر بوده ولي سيستم گرانتر خواهد بود . براي اقتصادي بودن طرح مي توان بجاي استفاده از قطره چكانهاي ساده ( داراي يك نقطه ريزش آب ) از قطره چكانهاي چند شاخه ( داراي چندين نقطه خروج آب ) استفاده كرد .

در اينجا پنج نوع استقرار قطره چكان كه تاكنون معمول بوده و بيشتر مورد استفاده قرار ميگردد توصيه ميگردد :

ـ  آرايش مستقيم يك رديفه

در اين نوع استقرار براي هر رديف كاشت يك رديف لوله فرعي اختصاص يافته و قطره چكانها با فواصل ( معمولاً مساوي ) روي آن قرار ميگيرند . حاصل كار ايجاد يك نوار مرطوب ( نسبتاً همگن ) در طول رديف كشت خواهد بود .

اين روش آرايش يك آرايش ساده اي است كه كار گذاري آن براحتي انجام ميگيرد . مخصوصاً اگر از قطره چكانهاي داخل خط  A و يا از لوله هاي فرعي قطره چكاني استفاده سود ، مي توان آنرا براحتي نصب و بسهولت جمع آوري نمود . بطور كلي اين آرايش در كشت هاي رديفي گياهان يكساله كه در آن نياز به ايجاد نوار مرطوب در طول رديف كشت است مناسب و قابل توصيه مي باشد . در باغات با فاصله كشت زياد درختان در روي رديف ، امكان عدم استفاده ريشه از نوار مرطوب شده در فاصله بين درختان  روي رديف وجود دارد ، بنابراين در فاصله كاشت درختان  (  در روي رديف  ) بيش از 6 متراين آرايش توصيه نمي شود .

در اين حالت استفاده از روشهاي آرايشي لوپ ( حلقه اي ) با استفاده از قطره چكانهاي چند شاخه اي در اطراف درخت مورد توصيه است .

ـ  آرايش مستقيم دو رديفي

اين آرايش در باغات ميوه مسن ، مخصوصاً موقعيكه نوع درختان كشت شده داراي زيشه هاي توسعه يافته و پراكنده اي است توصيه ميگردد . در اين روش آرايش قطره چكان چنانكه مشاهده ميگردد از دو رديف لوله فرعي و در دو طرف رديف كاشت استفاده مي شود . 

براي كسب حداكثر سطح خيس شده فاصله لوله طرفين رديف كشت بايستي تا حدي زياد باشد كه ميزان  P W  براي فاصله قطره چكانهاي مورد نظر كمتر از 100 % نشود .

 ـ  آرايش قطره چكانهاي چند شاخه اي

 در اين آرايش براي هر رديف از كاشت درختان فقط يك لوله فرعي بكار مي رود ولي بجاي استفاده از قطره چكان ساده ( با يك خروجي آب ) از قطره چكان با چندين خروجي آب استفاده ميشود .

ممكن است براي هر درخت يك عدد قطره چكان كه داراي 6 شاخه خروجي است بكار رود و يا دو عدد قطره چكان با 4 شاخه خروجي و يا سه عدد قطره چكان هر كدام با دو شاخه خروجي مورد استفاده قرار گيرد بهر حال تعداد قطره چكانها و همچنين تعداد شاخه ها قابل تغييراند در اين آرايش بايستي سعي شود نقاط ريزش در بيشترين فاصله ممكن كه سطح خشكي در بينشان ايجاد نگردد قرار داده شود تا يدينوسيله حداكثر سطح خيس شده بدست آيد . در مقايسه با استقرار لوله فرعي دو رديفه اين آرايش ارزانتر مي باشد ولي اشكال عمده آن ثابت كردن نقاط ريزش و مشكلبودن نصب ، جمع آوري و نگهداري اين نوع آرايش است .

آرايش قطره چكانها بصورت زيگزاك

در اين نوع آرايش براي هر رديف يك عدد لوله فرعي قرار داده مي شود ولي در كنار درخت ، لوله دور زده و به ميسر خود ادامه ميدهد . قطره چكانها معمولاً فقط در اطراف درخت استقرار مي يابد .

اين نوع استقرار بدليل مشكلاتي كه در نصب و همچنين جمع آوري و نگهداري  لوله هاي فرعي ايجاد مي نمايد كمتر از ساير روشها كاربرد دارد .

  آبیاری بارانی    
   
________________________________________
مقدمه
آبیاری به معنی پخش آب روی زمین جهت نفوذ در خاک برای استفاده گیاه و تولید محصول می‌باشد. آبیاری و مدیریت آب در مزرعه در عین سادگی هنوز هم از پیچیده‌ترین و به عبارتی از مشکل‌ترین عملیات کشاورزی به شمار می‌رود. بسیاری از متخصصان کشاورزی آبیاری را یک هنر می‌دانند تا علم ، و برخی آن را یک فن قلمداد می‌کنند.
مزایای آبیاری بارانی
•    امکان استفاده در زمنیهای پر شیب.
•    توزیع یکنواخت آب آبیاری در تمام نقاط مزرعه.
•    کمک به رشد بهتر گیاهان با لطیف کردن محیط اطراف گیاهان.
معایب آبیاری بارانی
•    سموم آفت کش و قارچ کش را از روی برگها می‌شوید.
•    تاثیر نامطلوب باد در توزیع یکنواخت آب در این نوع از روشهای آبیاری.
•    هزینه سرمایه گذاری اولیه نسبتا زیاد.

انواع روشهای آبیاری بارانی

یکی از روشهای آبیاری است که آب را توسط آب پاشها به صورت قطرات ریز باران در آورده و در سطح زمین پخش می‌نمایند و رطوبت مورد نیاز گیاه تامین می‌شود. روشهای آبیاری بارانی بر اساس نوع حرکت بال آبیاری به چهار دسته تقسیم می‌شوند: سیستم‌های آبیاری بارانی ثابت ، سیتم‌های بارانی نیمه ثابت ، آبیاری بارانی با جابجایی متناوب ، آبیاری بارانی با جابجایی مداوم.
آبیاری بارانی ثابت
در این روش ، به تعداد کافی بال آبیاری و آبپاش وجود دارد بطوریکه احتیاجی به جابجایی بالهای آبیاری و آبپاشها در طول فصل زراعی نمی‌باشد. در سیستم‌های ثابت ممکن است بالهای آبیاری به صورت ثابت در زیر زمین کار گذاشته شود یا این بالها در ابتدای فصل رشد روی زمین چیده شود و در انتهای فصل رشد جمع شوند.

 
آبیاری بارانی نیمه ثابت

در این روش ، بالهای آبیاری زیرزمین قرار می‌گیرند و پس از هر آبیاری فقط آبپاشها برروی بال آبیاری جابجا می‌شوند. این کار توسط شیرهای خودکاری که روی بالهای آبیاری نصب شده صورت می‌گیرد.
آبیاری بارانی با جابجایی متناوب
در این روش ، بال آبیاری در حالیکه آب پاشها روی بال آبیاری ثابت می‌باشند، پس از انجام هر آبیاری جابجا شده و به محل اسقرار بعدی منتقل می‌شوند. پس از هر آبیاری ، بال آبیاری از لوله اصلی جدا شده و به محل بعدی منتقل می‌شود. براساس روش انتقال بال آبیاری سیستم‌های آبیاری بارانی با جابجایی متناوب به سه دسته تقسیم می‌شوند.
سیستم آبیاری بارانی جابجایی با دست
در این روش ، لوله‌های اصلی در طول فصل آبیاری ثابت بوده ولی بالهای آبیاری پس از هر آبیاری به همراه آب پاشهای نصب شده روی آنها توسط دست جابجا می‌شوند.

سیستم آبیاری بارانی قطره‌ای کوچک

در این روش ، بال آبیاری شامل لوله‌هایی است که به دور قرقره‌ای پیچیده شده و در فواصل معینی روی لوله اصلی نصب می‌شود. در انتهای هر یک از لوله‌ها ، آبپاشها توسط ارابه کوچک وصل شده‌اند، ‌این آبپاشها در ابتدای آبیاری به انتهای زمین کشیده می‌شوند بطوریکه در این زمان قرقره کاملا باز شده است.
آبیاری بارانی آبفشان غلتان
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.
سیستم آبیاری بارانی با جابجایی مداوم
در این روش بال آبیاری در موقع عمل آبیاری دارای یک حرکت مداوم و پیوسته است. این سیستم آبیاری شامل سه دسته سیستم آبیاری بارانی آبفشان دوار ، آبفشان خطی و آبفشان قرقره‌ای است.

سیستم آبیاری بارانی آبفشان دوار

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.
سیستم آبیاری بارانی آبفشان خطی
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.
سیستم آبیاری بارانی آبفشان قرقره‌ای
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.

در این حالت لوله از دور قرقره باز می‌شود. با برقرار شدن جریان لوله توسط موتور ، شیلنگ به دور قرقره جمع می‌شود و ارابه را به طرف قرقره می‌کشد با حرکت ارابه از انتهای زمین به طرف قرقره ، آبیاری یک نوار کامل از عرض زمین انجام می‌گیرد.

www.masiid.blogfa.com