آبیاری قطره‌ای | نحوه عملکرد سیستم | تجهیزات لازم | مزایا و معایب

آبیاری قطره‌ای یکی از پیشرفته‌ترین و مؤثرترین روش‌های آبیاری در کشاورزی مدرن است که با هدف صرفه‌جویی در مصرف آب و افزایش بهره‌وری گیاهان طراحی شده است. در این روش، آب به‌صورت قطره‌ای و مستقیم به ریشه گیاهان منتقل می‌شود، که باعث کاهش تبخیر، جلوگیری از هدررفت منابع و بهبود جذب مواد مغذی توسط گیاه می‌گردد. آبیاری قطره‌ای به‌ویژه در مناطق خشک و کم‌آب، نقش حیاتی در پایداری کشاورزی و حفظ محیط‌زیست ایفا می‌کند و به کشاورزان امکان می‌دهد تا با مدیریت دقیق‌تر منابع، محصولاتی با کیفیت و عملکرد بالاتر تولید کنند.

آبیاری قطره‌ای چیست؟

آبیاری قطره‌ای (به انگلیسی: Drip Irrigation) با عنوان “آبیاری موضعی” و “میکرو” هم شناخته می‌شود. نوعی روش آبیاری گیاهان در زمین کشاورزی است که کاربرد بیشتری نسبت به سایر روش‌ها دارد. در این نوع روش آبیاری، آب مانند شبکه‌ای در سراسر مزرعه به کمک قطره‌چکان و با فشار کم بر روی زمین پاشیده می‌شود. با این روش، آب به آهستگی پای گیاه ریخته شده و موجب افزایش بازدهی و صرفه‌جویی در آب می‌شود.

آبیاری قطره‌ای؛ راهکاری هوشمند برای صرفه‌جویی در منابع آب

سیستم آبیاری قطره‌ای کارایی بیشتری نسبت به دیگر روش‌های آبیاری دارد. در این روش، به دلیل اینکه مساحت و عمق کمی از سطح خاک خیس می‌شود، میزان تبخیر آب کاهش پیدا می‌کند. این امر باعث می‌شود تا میزان آب مصرفی کاهش پیدا کند و بیشترین بهره‌وری از آب به وجود بیاید.

در این سیستم آبیاری به راحتی می‌توان آبیاری کود (اختلاط کود و آب) را انجام داد. سیستم آبیاری قطره‌ای، گاهی روش‌های سنتی کوددهی سطحی را غیر موثر می‌کند. این نوع روش تا میزان ۹۵٪ در مصرف کود صرفه‌جویی به وجود می‌آورد. در سیستم‌های آبیاری قطره‌ای با ذخیره کود (در تانک کود)، کودهای شیمیایی مخلوط و حل شده را به سیستم اعمال می‌کنند و به این روش کوددهی و آبیاری به صورت همزمان، آبیاری شیمیایی (شیمیاری) هم گفته می‌شود.

چرا باید از روش آبیاری قطره‌ای در زمین‌های کشاورزی استفاده کنیم؟

استفاده از روش آبیاری قطره‌ای برای آبیاری زمین‌های کشاورزی یک انتخاب هوشمندانه و آینده‌نگرانه است، به‌ویژه در شرایط کم‌آبی و تغییرات اقلیمی. این روش مزایای متعددی دارد که آن را به گزینه‌ای برتر نسبت به روش‌های سنتی تبدیل می‌کند:

• صرفه‌جویی چشمگیر در مصرف آب آب مستقیماً به ریشه گیاه منتقل می‌شود، بدون هدررفت از طریق تبخیر یا روان‌آب سطحی.
• افزایش بهره‌وری و عملکرد محصول تغذیه یکنواخت و کنترل‌شده باعث رشد بهتر گیاه و افزایش کیفیت و کمیت محصول می‌شود.
• کاهش رشد علف‌های هرز چون فقط ناحیه اطراف ریشه آبیاری می‌شود، علف‌های هرز کمتر رشد می‌کنند و نیاز به سم‌پاشی کاهش می‌یابد.
• کاهش هزینه‌های نیروی انسانی و انرژی سیستم‌های قطره‌ای اغلب خودکار هستند و نیاز به آبیاری دستی را از بین می‌برند.
• قابلیت استفاده در زمین‌های شیب‌دار یا خاک‌های سبک کنترل دقیق جریان آب باعث می‌شود در انواع زمین‌ها قابل اجرا باشد.
• سازگاری با کوددهی همزمان (فرتی‌گیشن) امکان تزریق کود همراه با آب، که باعث جذب بهتر مواد مغذی توسط گیاه می‌شود.

تفاوت آبیاری قطره‌ای و آبیاری زیرسطحی چیست؟

تفاوت اصلی بین آبیاری قطره‌ای سطحی و آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در محل قرارگیری سیستم و نحوه رساندن آب به ریشه گیاه است. هر دو روش از نظر صرفه‌جویی در مصرف آب و افزایش بهره‌وری بسیار مؤثرند، اما تفاوت‌هایی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

اگر هدف شما کاهش تبخیر، کنترل بهتر علف‌های هرز، و افزایش راندمان آبیاری در گیاهان دائمی یا درختان است، آبیاری زیرسطحی گزینه‌ای بسیار مناسب است. اما برای کشت‌های فصلی یا مناطقی با خاک سبک، آبیاری قطره‌ای سطحی همچنان کارآمد و اقتصادی است.

تانکر آبیاری قطره‌ای

کیفیت طراحی سیستم آبیاری قطره‌ای چگونه در روند آبیاری تاثیر می‌گذارد؟

سیستم‌های طراحی شده با کیفیت بالا، آب باکیفیت را به طور یکنواخت در سراسر مزرعه پخش می‌کنند. این باعث می‌شود که تمامی گیاهان به مقدار کافی آب دریافت کنند و رشد بهینه‌ای داشته باشند. طراحی بهینه باعث کاهش هدررفت آب می‌شود. ضمن اینکه با استفاده از تجهیزات مدرن و دقیق، آب به مقدار نیاز به ریشه گیاهان تحویل داده می‌شود.

سیستم‌های با کیفیت معمولاً دوام بیشتری دارند و در برابر خرابی‌ها مقاوم‌تر هستند، که این موضوع هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد. با کنترل دقیق میزان و محل آبیاری، امکان کاهش بیماری‌های ناشی از رطوبت زیاد در برخی قسمت‌ها و خشکی در دیگر قسمت‌ها فراهم می‌شود. برخی از تجهیزات مهم در این سیستم، مخزن کشاورزی پلی اتیلن و پمپ است که نسبت به نوع نصب در زمین کشاورزی باید در نظر گرفته شود.

تجهیزات لازم آبیاری قطره‌ای

• مخزن آب
• پمپ آب
• کنترل مرکزی
• ایستگاه پمپاژ و فیلتراسیون
• فیلتر توری یا دیسکی
• تانک کود
• لوله‌های اصلی
• لوله آبرسانی
• لوله‌های فرعی و جانبی
• قطره چکان و اتصالات لازم

نقش مخزن آب در آبیاری قطره‌ای

انتخاب مخزن آب بر اساس نیاز گیاهان و تعیین ظرفیت تانکر آب مناسب کشاورزی، و متناسب با مساحت زمین کشاورزی انجام می‌شود. تانکر با ظرفیت مناسب، این امکان را فراهم می‌کند که آب کافی برای آبیاری همیشه در دسترس باشد و زمان پُرشدن آن به تاخیر نمی‌افتد.

مخازن آب نقش کلیدی در مدیریت منابع آبی دارند. در سیستم آبیاری قطره‌ای؛ این مخازن با ذخیره‌سازی آب در زمان‌های مناسب، امکان تأمین پیوسته و کنترل‌شده آب را برای گیاهان فراهم می‌سازند، به‌ویژه در مناطقی که دسترسی به منابع آبی محدود یا نوسان‌دار است. همچنین، مخازن به کشاورزان اجازه می‌دهند تا کود و مواد مغذی را به‌صورت دقیق و همزمان با آب به گیاهان تزریق کنند (فرتی‌گیشن)، که موجب افزایش بهره‌وری و کاهش هدررفت منابع می‌شود. به‌طور کلی، وجود مخزن مناسب در این سیستم، پایداری، انعطاف‌پذیری و کارایی آبیاری را به‌طور چشمگیری ارتقا می‌دهد.

قطره چکان و انواع آن

یکی از مهمترین بخش‌های سیستم آبیاری قطره‌ای “قطره چکان” است. انتخاب قطره‌چکان مناسب برای سیستم آبیاری، از مهمترین تصمیم‌هایی است که کشاورزان باید در نظر بگیرند. انتخاب صحیح قطره‌چکان، هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد و بر روی مجراهایی که بر اثر گرفتگی به سیستم آسیب می‌زنند به مقدار قابل توجهی تاثیر می‌گذارد.

در زیر لیست انواع مختلف قطره‌چکان‌ها را مشاهده می‌کنید:

• قطره چکان دکمه‌ای
• قطره چکان با مجرای طولانی
• قطره چکان صفحه‌ای
• قطره چکان چند دهانه‌ای

شستشوی سیستم قطره‌ای (اسیدشویی)

در سیستم‌های آبیاری به منظور شستشوی رسوبات تثبیت شده در داخل لوله‌ها و قطره‌چکان‌های ناشی از مواد شیمیایی محلول در آب از “اسید” استفاده می‌کنند. برای جلوگیری از تشکیل رسوب در مخزن، می‌توانید دلایل تشکیل رسوبات را بررسی کنید. این نوع رسوبات از آب آبیاری نشات می‌گیرند یا از تزریق کودهای محلول نامرغوب در آب به وجود می‌آیند. اسید‌های مناسب جهت شستشوی سیستم شامل موارد زیر هستند:

• اسید هیدروکلریک
• اسید سولفوریک
• اسید فسفریک

نوار آبیاری قطره‌ای

یکی از مهمترین اجزای سیستم آبیاری قطره‌ای نوار “آبیاری (تیپ)” است. تیپ می‌تواند جایگزین لوله آبیاری قطره‌ای در سامانه سیراب کننده باشد و دیواره‌ی آن در مقایسه با لوله‌های قطره چکان دارای ضخامت کمتری است. این لوله‌های می‌توانند لوله پلی‌اتیلن یا انواع دیگر لوله‌ها باشند.

مدت زمان آبیاری قطره‌ای

مدت زمان آبیاری قطره‌ای می‌تواند بین چند دقیقه تا چند ساعت باشد. واضح است که هر گیاه، نیاز متفاوتی به آب دارد و نسبت به نوع گیاه است که زمان آبیاری باید تعیین شود. گیاهانی که دارای سیستم ریشه عمیق‌تری هستند، ممکن است نیاز کمتری نسبت به گیاهان با ریشه سطحی داشته باشند. ضمن اینکه دما، رطوبت و نور مستقیم نیز بر مدت زمان آبیاری تاثیرگذار است. مقدار آب لازم برای هر گیاه و انتخاب حجم و ظرفیت مخزن آب مناسب کشاورزی نیز متفاوت است. خاک خشک‌تر و کم نفوذپذیرتر نیاز به آبیاری بیشتری نسبت به خاک خاکستری و نفوذ پذیر دارد. فاصله‌گذاری‌ها، دبی آب، فشار آب و زمان فعالیت پمپ‌ها از عوامل دیگری هستند که در مدت زمان آبیاری تاثیر می‌گذارند.

جمع آوری و ذخیره آب باران با استفاده از مخزن آب

بیشتر بخوانید

مراحل تنظیم ارتفاع تانکر آبیاری قطره‌ای شامل چیست؟

• انتخاب موقعیت مناسب: ابتدا محل مناسب برای تانکر آبیاری قطره‌ای را انتخاب کنید. (انتخاب موقعیت قرار دادن تانکر با انجام محاسبات مانند میزان شیب زمین، فاصله بین تانکر، گیاهان و نوع قطره‌چکان‌ها انتخاب می‌شود.)
• تعیین و انتخاب حجم مناسب مخزن کشاورزی: نوع محصول، مساحت زمین، شرایط آب‌و‌هوایی، نوع خاک، روش آبیاری برای محاسبه حجم مخزن آب مناسب زمین کشاورزی تعیین‌کننده است.
• تعیین ارتفاع اولیه: ارتفاع اولیه برای تانکر آبیاری قطره‌ای تعیین می‌شود. ابزارهای فشار آب می‌توانند فشار آب را در نقاط مختلف سیستم بررسی کنند.
• تنظیم ارتفاع: سپس تنظیم ارتفاع تانکر آبیاری قطره‌ای به صورت تدریجی و بر اساس آزمون و خطا با استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری و کنترل، ارتفاع تانکر آبیاری قطره‌ای تنظیم می‌شود.
• مشاهده و اصلاح: با مشاهده ارتفاع تانکر آبیاری قطره‌ای و بر اساس آزمایش و نتایج، می‌توان به ارتفاع مناسب تانکر دست یافت.
• مراقبت و نگهداری: تانکر آبیاری قطره‌ای به صورت منظم مراقبت و نگهداری می‌شود تا از عملکرد بهینه آن اطمینان حاصل شود.

ارتفاع تانکر آبیاری قطره‌ای

یکی از عوامل مهم در آبیاری قطره‌ای؛ توجه به ارتفاع تانکر آب است. تانکر آب باید در ارتفاعی قرار بگیرد که میزان فشار کافی برای انتقال آب به سیستم قطره‌ای فراهم شود. این ارتفاع بین ۱ تا ۳ متر از سطح زمین تنظیم می‌شود و در شرایط خاص نیاز به تنظیمات بیشتر دارد.

ارتفاع تانکر تاثیر زیادی بر فشار آب و یکنواختی توزیع آب دارد. اگر تانکر در ارتفاعی بالاتر از نیاز نصب شود، امکان فشار آب بیش از حد به سیستم آسیب به وجود می‌آید که باعث نشت مخزن آب و هدررفت آب می‌شود. همینطور برعکس اگر تانکر در ارتفاع پایین قرار داشته باشد، فشار آب ناکافی بوده و سیستم قطره‌ای نمی‌تواند به درستی عمل کند. به طور کلی ارتفاع نامناسب تانکر، منجر به توزیع نابرابر آب می‌شود. به همین دلیل انتخاب ارتفاع تانکر آب در سیستم آبیاری قطره‌ای باید با دقت بررسی و براساس نیازهای خاص هر باغ یا زمین زراعی صورت پذیرد.

نحوه کار شبکه آبیاری قطره‌ای چگونه است؟

پس از محاسبه حجم مناسب مخزن آب کشاورزی برای زمین زراعی در سیستم آبیاری قطره‌ای، آب پس از اتصال پمپ به مخزن آب با فشار مناسب به داخل شبکه فرستاده می‌شود. سپس در سیکلون، شن و گل و لای درشت ته‌نشین می‌شوند و همینطور برای جلوگیری از ایجاد جلبک در مخزن نیز توسط این فیلتر گرفته می‌شوند. فیلتر دیسکی یا توری نیز بقیه مواد جامد معلق در آب را می‌گیرد و بخشی از آب وارد تانک کود می‌شود و با حل مقداری کود در آب، این محلول از انتهای دیگر تانک، وارد جریان اصلی آب می‌شود تا از طریق لوله‌های توزیع کننده شده در نهایت توسط قطره‌چکان به پای گیاه برسد.

ذخیره آب باران چگونه می‌تواند نقش موثری در بهینه‌سازی و پایداری سیستم آبیاری قطره‌ای داشته باشد؟

ذخیره آب باران می‌تواند نقش بسیار مؤثری در بهینه‌سازی و پایداری سیستم آبیاری قطره‌ای ایفا کند، به‌ویژه ذخیره آب در مناطق خشک و گرم با منابع آبی محدود. این روش با جمع‌آوری آب باران، در مخازن امکان استفاده از منبعی رایگان، پاک و تجدیدپذیر را فراهم می‌سازد که فشار بر منابع زیرزمینی و شبکه‌های آبرسانی را کاهش می‌دهد. در سیستم آبیاری قطره‌ای، که نیازمند تأمین دقیق و مستمر آب است، ذخیره آب باران می‌تواند به عنوان پشتیبان در دوره‌های کم‌بارش یا خشکسالی عمل کند. همچنین، استفاده از آب باران به کاهش هزینه‌های انرژی و تصفیه آب کمک کرده و موجب افزایش بهره‌وری و پایداری کشاورزی می‌شود. به‌طور خلاصه، این راهکار نه‌تنها اقتصادی و زیست‌محیطی است، بلکه گامی هوشمندانه در جهت تاب‌آوری سیستم‌های آبیاری مدرن محسوب می‌شود.

مزایای آبیاری قطره‌ای

• کاهش مصرف آب
• رسیدن آب به پای گیاه
• افزایش بازدهی
• مدیریت آسان
• استفاده از آب‌های بازیافتی
• کاهش فرسایش خاک
• کاهش رشد علف هرز
• توزیع آب یکنواخت
• کاهش هزینه نیروی کار

سیستم آبیاری قطره‌ای در صنعت کشاورزی

معایب آبیاری قطره‌ای

• هزینه زیاد در ابتدای کار
• گرفتگی لوله‌ها و قطره‌چکان در صورتی که از سیستم فیلتراسیون استفاده نشود.