|
آبياري زيرسطحي سفالي
مقدمه
به منظور ابداع و توسعه روش هاي آبياري كه قادر به تأمين نياز آبي گياهان به طور مؤثر و با راندمان بيشتر باشند، روش هاي آبياري متنوعي در گذشته ابداع شده اند . سير تكامل بهره گيري از اين گونه روش ها ، به موازات پيشرفت هاي فني و تكنولوژيكي، از آبياري سطحي به روش هاي آبياري تحت فشار باراني و قطره اي و اخيراً نيز به سيستم هاي آبياري زيرسطحي (تراوا، قطره اي زيرسطحي و سفالي) تغيير پيدا كرده است . هدف اصلي كليه روش هاي آبياري، ايجاد محيطي مناسب از نظر رطوبت و تهويه در ناحيه توسعه ريشه گياهان است .
در آبياري باراني، تمامي سطح زمين و پوشش گياهي از طريق ريزش قطرات ريز آب، رطوبت مورد نياز خود را تأمين مي نمايند و بخشي از آب از طريق بادبردگي و تبخير قطرات ريز در هوا تلف مي شود . براي حذف و يا كاهش اين تلفات روش هاي آبياري قطره اي و زيرسطحي ابداع شده اند . در آبياري قطره اي، آب به صورت قطره از طريق قطره چكان ها ، مستقيم در سطح خاك پخش مي شود و در اثر نفوذ، خاك اطراف ريشه را مرطوب مي نمايد. در كليه روش هاي آبياري سطحي سنتي و مدرن، درصدي از آب مورد استفاده به علت تبخير از سطح خاك از دسترس گياه خارج مي شود. به همين دليل، اخيراً استفاده از آبياري زيرسطحي مورد توجه قرار گرفته است. در آبياري زيرسطحي، ناحيه توسعه ريشه گياهان در اثر نشت آب ، از انواع لوله هاي تراوا و روزنه دار مرطوب مي گردد. از جمله اين روش ها، آبياري تراواي لاستيكي است كه با وجود بهبود در يكنواختي توزيع آب ، به دليل مشكلات زيست محيطي و گرفتگي منافذ در اثر ورود ريشه ها، تا كنون توسعه چنداني نيافته است. ساير روش هاي آبياري زيرسطحي نيز هنوز در مرحله آزمايشات تكميلي و بررسي سازگاري در راستاي كشاورزي پايدار قرار دارند.
استفاده از ظروف سفالين براي صرفه جويي در آب و تأمين آب جهت كشت بوته ها و نباتات يك ساله در جهان سابقه هزار ساله دارد و از قرن ها پيش اين روش در كشورهاي چين، هندوستان، سريلانكا، زيمباوه، برزيل و ايران (شهرهاي حاشيه كوير نظير يزد و اردكان) و ... مورد استفاده قرار مي گرفته است. اما، به دليل مسدود شدن كوزه هاي سفالي و مشكل آب كردن كوزه ها با دست، اين روش به تدريج منسوخ گرديد . شكل هاي 1 تا 6 نحوه به كارگيري كوزه را به صورت سنتي به منظور آبياري نشان مي دهد . مطالعات مربوط آبياري زيرزميني گياهان تقريباً از سال 1934 در اروپا توسط Robey آغاز گرديد و منجر به ساخت لوله هايي از جنس كرباس كه داراي سوراخ هاي ريز متعددي بود، شد. به علت مشكلات خاص اين نوع لوله ها، پس از پايان جنگ جهاني دوم، لوله هاي لاستيكي كه روي آنها آب چكان هاي مخصوصي تعبيه شده بودند، به صورت تجارتي به بازار ارائه شدند. اين لوله ها در سال 1962 توسط Blass Blass در فلسطين اشغالي به عنوان روش آبياري زيرسطحي استفاده شد كه به علت مسدود شدن روزنه ها در كوتاه مدت و نيز ورود ريشه گياهان به آن ها، با عدم موفقيت روبرو شد.
شكل 1 : نحوه به كارگيري كوزه به صورت سنتي براي آبياري
شكل 2 : شكل كوزه هاي سنتي مورد استفاده براي آبياري گياهان
شكل 3 : شكل كوزه هاي سنتي مورد استفاده براي آبياري گياهان
شكل 4 : نحوه به كارگيري سنتي كوزه براي آبياري نهال زيتون در نواحي خشك كشور سوريه
شكل 5 : نحوه به كارگيري سنتي كوزه براي آبياري گياهان زارعي در نواحي خشك قاره افريقا
شكل 6: نحوه پركردن كوزه هاي سفالي مورد استفاده براي آبياري گياهان زارعي
با عنايت به مشكلات مذكور، محققين گرايش به سمت سيستم هاي آبياري ميكرويي پيدا كردند كه قابليت استقرار روي سطح زمين را داشته باشند تا راندمان آبياري و افزايش عملكرد محصول بيشتري را به همراه آورند. به همين جهت سيستم هاي آبياري قطره اي با شتاب بيشتري تكامل و توسعه يافتند . علي رغم اين پيشرفت ها، به دليل امتيازات منحصر به فرد آبياري زيرسطحي، در سال هاي اخير مجداً ابداع روش هاي مختلف اين سيستم ها مورد توجه قرار گرفته است. يكي از اين روش ها، آبياري سفالي است . محققان روش آبياري سفالي را براي مزارع و باغات كوچك و نيز كشاورزي معيشتي كاملاً مناسب ارزيابي كرده و اين روش آبياري را حد فاصل روش هاي آبياري سطحي و سيستم هاي آبياري ميكرو داراي تكنولوژي بالا دانسته اند .
مزاياي روش آبياري زيرسطحي سفالي به طور خلاصه عبارتند از:
- افزايش راندمان آبياري
- كاهش قابل ملاحظه ميزان مصرف آب در زراعت و باغات نسبت به روش هاي سنتي آبياري و ساير آبياري تحت فشار
- افزايش عملكرد محصول
- امكان كشت دو محصول در يك سال زراعي در بخشي از اقليم هاي سرد به دليل كوتاه تر شدن دوره رشد
- افزايش شاخص هاي كيفي محصولات توليدي نظير درصد پروتئين ذرت، درصد روغن آفتابگردان و ...
- حفظ ساختمان خاك و جلوگيري از سله بستن سطح خاك
- امكان كشت گياهان در خاك هاي شور و يا استفاده از آب هاي نيمه شور
- كاهش در ميزان آفات، بيماري ها و علف هاي هرز و در نتيجه كاهش مصرف سموم شيميايي (حشره كش ها، قارچ كش ها و علف كش ها)
- كاهش مصرف كودهاي شيميايي و در صورت استفاده كافي از كودهاي دامي، حذف مصرف كودهاي شيميايي
- عدم نياز به نيروي برق در اين روش آبياري به دليل كم فشار بودن آن (مصرف انرژي و سوخت كمتر)
- امكان توليد محصول سالم تر به خصوص در كشت محصولات گلخانه اي
- امكان بازسازي و احياي مناطق خشك و بياباني
راندمان كاربرد آب در مزرعه تحت انواع روش هاي آبياري مورد استفاده در جهان در جدول ( 1) ارائه شده است. همچنين، كارآيي مصرف آب (مقدار توليد محصول به ازاي مصرف يك مترمكعب آب آبياري) درانواع روش هاي آبياري سنتي و تحت فشار در مقياس جهاني به صورت جدول ( 2) گزارش شده است:
جدول 1: راندمان كاربرد آب در مزرعه در روش هاي مختلف آبياري
|
روش هاي آبياري
|
(%)راندمان كاربرد
|
|
روش های سطحی
Furrow
Corrugate
Border, level
Border, graded
Flood, wild
Surg
Cablegation
|
35-60
30-55
60-75
55-75
15-35
50-55
50-55
|
|
روش های بارانی
Stationary lateral (wheel-or hand-move)
Solid-set lateral
Traveling big gun
Stationary big gun
Center- pivot lateral
Moving lateral (linear)
|
60-75
60-85
55-67
50-60
70-85
80-87
|
|
روش های ميکرو
Surface drip
Subsurface drip
Micro-spray mist
|
90-95
90-95
85-90
|
جدول 2: كارآيي مصرف آب در انواع روش هاي آبياري سنتي و تحت فشار در جهان
|
(kg/m كارآيي مصرف آب ( 3
|
روش آبياري
|
|
0/7
0/9
1-2/5
1/9
2/5
2/5-7
|
شياري بسته (نواري)
باراني
قطره اي
كپسول هاي متخلخل تحت فشار
كپسول هاي متخلخل بدون فشار
آبياري زيرسطحي سفالي
|
آبياري زيرسطحي سفالي را مي توان جزء سيستم هاي آبياري ميكرو طبقه بندي نمود. در اين سيستم آبياري مطابق شكل (7 ) از قطعات سفالي با تخلخلي مناسب، قابل كنترل و مورد نياز استفاده مي شود و آب تراوش يافته از اين قطعات به وسيله خطوط انتقال آب از جنس پلي اتيلن به طور مستمر جايگزين مي شود . اين روش طوري طراحي شده است كه امكان نصب، راه اندازي و بهره برداري خودكار از آن فراهم است.
شكل 7 : نمائي شماتيك از يك سيستم آبياري زيرسطحي سفالي
اجزاي سيستم آبياري زير سطحي سفالي عبارتند از:
- مخزن آبي (با ظرفيت متناسب با سطح زير پوشش مثلاً از بشكه براي گلخانه ها تا تانكر براي باغات ) با ارتفاع 4-2 متر به منظور تأمين فشار مورد نياز سيستم
- فيلتر آب جهت تصفيه فيزيكي و بيولوژي آب
- لوله هاي پلي اتيلن اصلي و نيمه اصلي براي انتقال آب از مخزن به ابتداي لوله هاي فرعي
- اتصالات پلي اتيلن به منظور متصل كردن اجزاي مختلف سيستم به يكديگر
- شير فلكه به منظور كنترل و مديريت آبياري
- لوله هاي فرعي پلي اتيلن جهت انتقال آب به قطعات سفالي
- قطعات سفالي مستقر در اعماق 50-20 از سطح خاك به عنوان توزيع كننده آب در نيم رخ خاك و منطقه توسعه ريشه گياهان
در اين سيستم آبياري بسته به نوع كشت، فاصله بوته هاي روي يك رديف كشت و نيز مديريت توزيع آب، لوله هاي فرعي در فواصل معيني به سفال هاي لوله اي و يا سفال هاي قائم متصل مي گردند. چناچه هدف از آبياري، توزيع آب به صورت موضعي در فواصل معين باشد، مطابق شكل از سفال هاي قائم و چنان چه هدف ايجاد يك نوار ممتد رطوبتي در خاك باشد، از سفال هاي افقي استفاده مي شود.
سيستم آبياري زيرسطحي سفالي تاكنون به منظور تأمين نياز آبي تعدادي از محصولات باغي ، زراعي و گلخانه اي استفاده شده است. درختان پسته، انار و زيتون به عنوان شاخص محصولات باغي و گياهان ذرت، آفتابگردان و پنبه به عنوان شاخص محصولات زراعي و نيز محصولات گوجه فرنگي ، خيار ، فلفل، بادنجان و كلم نيز به عنوان شاخصي از سبزي و صيفي جات انتخاب و بر اساس مناطق عمده و يا مستعد كشت آن ها در سطح كشور، محل هاي اجراي طرح در ايستگاه هاي تحقيقات كشاورزي وابسته به سازمان تحقيقات ، ترويج و آموزش كشاورزي انتخاب و آبياري زيرسطحي سفالي در آن ها به اجراء درآمده است .
لازم به ذكر است كه در اجراي طرح براي محصولات باغي دوحالت : 1- تغيير سيستم آبياري باغات موجود از آبياري متداول به آبياري زيرسطحي و 2- احداث باغات جديد با پيش بيني سيستم آبياري زيرسطحي از زمان ابتداي احداث باغ و كشت نهال، مدنظر قرار گرفته است كه طبيعتاً به دليل وابستگي سيستم توسعه ريشه درختان به نوع آبياري و توزيع رطوبت در نيم رخ خاك، نحوة مديريت آبياري و نيز ميزان نياز آبي درختان در دو حالت اشاره شده، متفاوت خواهد بود.
شكل هاي (9 الي 16 ) نمونه هاي واقعي قطعات سفالي به كار رفته به منظور آبياري زيرسطحي از سفالي و همچنين، توزيع رطوبت (پياز رطوبتي ايجاده شده) بر اثر تراوش آب از سفال را نشان مي دهد . در آبياري درختان، سفال هاي مورد استفاده به طول 45 سانتيمتر با قطر خارجي 6 سانتي متر و قطر داخلي 4 سا نتي متر بود .
براي تأمين آب مورد نياز جهت احداث باغ و كشت نهال به ازاي هر نهال، از يك آبخوان استفاده گرديد كه مقدار آب مورد نياز نهال را در مراحل اوليه رشد و استقرار با توجه به نياز رطوبتي تأمين نمايد . در سال هاي بعدي نيز با رشد و توسعه ريشه و نهال، آب مورد نياز از طريق كارگذاري سفال بيشتر تأمين شد. همچنين، جهت تبديل روش آبياري سنتي متداول باغات موجود به روش آبياري زيرسطحي سفالي ، از چهار قطعه سفال با مشخصات فوق براي هر درخت استفاده گرديد.
شكل 8 : نمونه هايي از قطعات سفالي ساخته شده براي استفاده در مزارع و باغات
شكل 9: نمونه هايي از قطعات سفالي به كار رفته در مزارع
شكل 10 : نمونه هايي از قطعات سفالي به كار رفته در مزارع
شكل 11: نمونه هايي از قطعات سفالي به كار رفته در مزارع
شكل 12 : سيستم آبياري زيرسطحي سفالي اجراء شده براي باغ پسته تازه تأسيس در شهرستان فردوس
شكل 13 : سيستم آبياري زيرسطحي سفالي اجراء شده براي باغ پسته تازه تأسيس در شهرستان فردوس
شكل 14 : سيستم آبياري زيرسطحي سفالي اجراء شده براي باغ انار تازه تأسيس در شهرستان فردوس
شكل 15: سيستم آبياري زيرسطحي سفالي اجراء شده براي باغ انار تازه تأسيس در شهرستان فردوس
آبياري به روش زير سطحي با لوله هاي سفالي:
اين روش كه تركيبي از روش هاي كوزه اي و زيرسطحي است، مبتني بر استفاده از لوله هايي است كه به روش زير سطحي در عمق خاك كاشته مي شوند اما جنس آن ها به جاي لاستيك، سفال است و از ساز و كار اختلاف سطح براي هدايت آب در آن ها استفاده مي شود.
آب با فشار كمي كه از اختلاف سطح زمين و عمق كار گذاري لوله ها ناشي مي شود ، در لوله ها جريان مي يابد و به تدريج به خاك نشت مي كند. مكش خاك خشك به بيرون آمدن آب از لوله هاي سفالي كمك مي كند. با مرطوب شدن خاك اطراف لوله ها مكش و آب دهي به خاك كاهش مي يابد.
محاسن عمده روش آبياري زيرسطحي سفالي:
اين روش علاوه بر مزاياي روش آبياري ميكرو زيرسطحي داراي ويژگي هاي منحصر بفرد ديگري از جمله:
1- بازدهي بسيار بالا در استفاده از آب
2 - ساده، ارزان و كم فشار بودن سيستم
3 - فراوان بودن مواد اوليه جهت ساخت آن
4- عدم وابستگي به ارز جهت توليد سفال ها
5- ساده بودن و بومي بودن تكنولوژي ساخت و بهره برداري
6- توزيع رطوبت در نيم رخ خاك به علت تأثير پتانسيل ماتريك آب خاك بهتر انجام گرفته و متناسب با درجه خشكي خاك است.
نتيجه گيري:
به دليل خصوصيات منحصر بفرد سيستم آبياري زيرسطحي سفالي كه عبارتند از:
1- اعمال آب در زيرسطح خاك
2- حذف و يا كاهش تلفات نفوذ عمقي و تبخير از سطح خاك
3- آبياري با تناوب بالا و عمق كم و...
نتايج ذيل قابل انتظار مي باشد:
علف هاي هرز رشد و توسعه چنداني پيدا نمي كند.
كاهش رطوبت سطحي خاك از توسعه آفات و مخصوصاً بيماري ها جلوگيري مي كند.
ساختمان خاك به علت عدم سله بستن تخريب نمي شود.
ايجاد رطوبت در حد ظرفيت زراعي به طور مستعمر در اطراف ريشه موجب جلوگيري از بروز تنش رطوبتي مي گردد.
انرژي و توليدات گياهي به جاي مصرف براي مبارزه با تنش هاي محيطي، صرف رشد و توليد مي شود.
به دليل نبودن تبخير از سطح خاك و نفوذ آب اضافي به اعماق خاك در مصرف آب صرفه جويي قابل ملاحظه اي به عمل مي آيد.
به دليل ايجاد پياز رطوبتي مناسب و در حد نياز در اطراف ريشه و عدم توزيع رطوبت در كل سطح مزرعه يا باغ، باز هم صرفه جويي در ميزان آب مصرفي در واحد سطح مزرعه، به عمل آمده و نيز مسائل زيست محيطي بيشتر رعايت مي گردد.
به دليل مصرف كود تنها در منطقه پياز رطوبتي گياه، در ميزان مصرف كودهاي شيميايي صرفه جويي قابل ملاحظه اي به عمل مي آيد. كه علاوه بر ارزش اقتصادي، مسائل سوء زيست محيطي ناشي از كاربرد كودهاي شيميايي اتفاق نمي افتد.
|
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت:
<-PollName->
