آموزش آبیاری قطره ای/ تجهیزات، چگونگی اجرا و محدودیت ها

از 16 میلیون هکتار زمین کشاورزی در ایران، تنها 150 هزار هکتار به روش آبیاری قطره ای، آبیاری می‌شود. یعنی چیزی حدود یک درصد از کل زمین‌های قابل کشت کشور. آبیاری قطره ای در دسته روش‌های نوین آبیاری است و در قرن 21 در جهان رشد چشمگیری داشته است. در این مقاله با شرکت آرکا صنعت آب همراه باشید تا درمورد ضرورت، اجرا، نحوه راه اندازی و بایدها و نبایدهای این روش در کشاورزی بیشتر بدانید.

چرا آبیاری قطره ای ضرورت دارد؟

1. جمعیت جهان هر روز افزایش پیدا می‌کند.

این جمعیت نیاز به مواد غذایی دارد. منبع اصلی تامین مواد غذایی، کشاورزی است. بنابراین افزایش سطح زمین‌های زیر کشت زراعی و باغی، اولویت دارد. بهتر است بدانید که؛ غذای تولید شده در جهان، ارتباط مستقیمی با مقدار زمین های کشاورزی و برداشت محصول دارد.

2. سلامتی انسان‌ها به کشاورزی وابسته است.

اگرچه غذا مهمترین مسئله است اما داستان به اینجا ختم نمی‌شود. امروزه بسیاری از گیاهان دارویی نیز در گلخانه ها کشت می‌شود. گیاهان ارزشمندی که در صنایع داروسازی و پزشکی کاربرد فراوانی دارد. بنابراین علاوه بر تغذیه، سلامت انسان‌ها نیز به کشاورزی گره خورده است.

3. ایران در یک منطقه آب و هوایی خشک و کم باران واقع شده است.

منابع آبی کشور محدود است و هر روز شاهد پایین آمدن سطح سفره های آب زیر زمینی هستیم. این موارد، عمده ترین دلایلی است که نشان می‎دهد، کشاورزی و آبیاری با استفاده از روش‌های نوین آبیاری، بسیار اهمیت دارد. به عبارت دیگر، روش های آبیاری نوین مثل آبیاری قطره ای، یک انتخاب نیست بلکه یک ضرورت است.

برای دریافت اطلاعات بیشتر درمورد مقایسه راندمان و کارایی روش‌های مختلف آبیاری، به مقاله “انواع روش ‌های آبیاری” مراجعه کنید.

آبیاری قطره ای چیست؟

آبیاری قطره ای کارآمدترین سیستم انتقال آب و مواد مغذی برای رشد محصولات زراعی است. این سیستم، آب و مواد مغذی را مستقیماً به ناحیه ریشه گیاه، در مقادیر مناسب و در زمان مناسب می‌رساند. بنابراین هر گیاه دقیقاً آنچه را که نیاز دارد، برای رشد بهینه دریافت می‌کند. از آنجا که سطح رطوبت در محدوده بهینه نگه داشته می‎شود، بهره وری و کیفیت گیاه بهبود می‌یابد. این روش کشاورزان را قادر می سازد تا بازدهی بالاتری داشته و در عین حال در مصرف آب، کود و انرژی صرفه جویی کنند.

در واقع آبیاری قطره ای نوعی روش آبیاری تحت فشار است. آبیاری تحت فشار به سيستمی گفته می‌شود که در آن، آب در شبکه ای از لوله های اصلی و فرعی در حالت تحت فشار جريان يافته و نهايتاً در اختيار گياه قرار  می‌گیرد. آبیاری تحت فشار را بر اساس نحوه قرار گیری آب در اختیار گیاه، به 3 گروه تقسیم بندی می‌کنند؛

• آبیاری قطره ای
• آبیاری بارانی
• آبیاری زیر زمینی

در سیستم آبیاری قطره ای (Trickle irrigation)، رطوبت خاک و آبرسانی به گیاه توسط قطره چکان‌هایی که بر روی لوله‌ها نصب شده، انجام می‌شود. در این سیستم، آب با فشار کم از طریق روزنه یا وسیله ای که توزیع کننده است، پخش می‌شود. استفاده از آبياری قطره ای با توجه به بازده بالای آن (85 درصد) به ميزان زيادی مصرف آب را در سطح زير کشت کاهش داده و می‌توان با مقدار آب موجود، زمين های وسيع تری را زير کشت برد و در مصرف آب صرفه جويی کرد. مهمتر از صرفه جویی، توزیع یکنواخت آب است که تنها با روش های نوین آبیاری، امکانپذیر است.

استفاده از روش‌های آبیاری تحت فشار و موضعی، محدودیت خاصی ندارد و از مزارع بزرگ گرفته تا باغ‌ها، پارک‌ها و فضای سبز، جنگل‌های مصنوعی، زمين های ورزشی، گلخانه ها، باغچه های منازل و حتی گلدان‌های کنار پنجره می‌توانند به اين سيستم مجهز شوند.

سیستم آبیاری قطره ای چگونه کار می کند؟

در این سیستم، آب و مواد مغذی در سراسر مزرعه در لوله قطره ای ۱۶ که واحدهای کوچکی به نام قطره چکان دارند، ارسال می‌شوند. هر قطره چکان قطرات حاوی آب و کود را در سطح مزرعه توزیع می‌کند. در نتیجه آب و مواد مغذی مستقیماً به منطقه ریشه هر گیاه می‌رسد. برخلاف سایر اشکال آبیاری، مانند آبپاش ها که تنها 65 تا 75 درصد کارایی دارند، آبیاری قطره ای 90 درصد کارآمدی را برای گیاهان فراهم می‌کند. به علاوه در این روش، حجم رواناب و تبخیر به میزان محسوسی کاهش می‌یابد.

چرا باید از سیستم آبیاری قطره ای استفاده کرد؟

آبیاری قطره‌ای نه تنها بازگشت سرمایه بیشتری را در مقایسه با سایر روش‌های آبیاری به ارمغان می‌آورد، بلکه به کشاورزان روشی کارآمد و ساده برای بهره‌برداری از مزارع خود می‌دهد. به علاوه مزایای زیر را برای این سیستم بر می‌شمرند؛

• افزایش بازدهی محصولات با کیفیت
• صرفه جویی در مصرف آب: بدون تبخیر، بدون تخلیه، بدون اتلاف
• 100% بهره برداری از زمین (آبیاری قطره ای به صورت یکنواخت در هر توپوگرافی و نوع خاکی انجام می شود)
• صرفه جویی در انرژی؛ این سیستم با فشار کم آب نیز کار می‌کند
• استفاده کارآمد از کود و حفاظت از محصول
• وابستگی کمتر به آب و هوا، پایداری بیشتر و خطرات کمتر

تجهیزات و اتصالات آبیاری قطره ای

تجهیزات آبياری قطره ای، تنوع و گستردگی بالایی دارد. در سیستم آبیاری قطره ای بایستی آب تصفيه شود و سپس در يک شبکه مخصوص توزيع گردد. اجزای اصلی یک سیستم آبیاری قطره ای شامل خط اصلی، شیر، لوله های فرعی، شیر یکطرفه، تنظیم کننده فشار یا فشار سنج، فیلتر، آداپتورها و اتصالات لوله، لوله قطره ای، قطره چکان ها و درپوش های انتهایی است. طبق یک تقسیم بندی، هر شبکه آبیاری قطره ای 3 بخش کلی دارد؛

• بخش اصلی
• منبع آب (چاه یا مخزن ذخیره آب)
• پمپ برای تامین فشار در سیستم
• انژکتور کودهای شیمیایی برای تزریق کود به داخل سيستم (ونتوری)
• تانک کود
• فيلتر اوليه برای جدا کردن موادّ معلق درشت از آب (فیلتر هیدروسیکلون)
• فشارسنج در دو طرف فيلتر برای پی بردن به زمان شست و شوی آن از روی مقدار افت فشار
• شير کنترل جريان (این شیر جریان آب را به سیستم کنترل می کند و می تواند برای کنترل خودکار یا دستی تنظیم شود. جلوگیری از جریان برگشتی برای اطمینان از اینکه آب آبیاری به لوله‌ها باز نمی‌گردد و منبع اصلی آب شما را آلوده نمی‌کند، ضروری هستند)
• دبی سنج

• بخش میانی
• فيلتر ثانوی برای جدا کردن مواد معلق ريز (فیلترها باعث می‌شوند که مواد محلول در آب در طول زمان باعث مسدود شدن قطره‌چکان‌ها نشوند. نصب فیلترها متناسب با وسعت و نوع طرح آبیاری، علاوه بر قطره چکان ها از شیر و تنظیم کننده فشار نیز محافظت می‌کند. از جمله فیلترهای پر کاربرد می‌توان به فیلتر شنی، فیلتر دیسکی و فیلتر توری اشاره کرد)
• شيرهای سلونوئيد (شیر برقی) جهت خودکار کردن سيستم
• فشارسنج (گیج فشار)
• شير کنترل جريان
• شير صافی (تا هر چند وقت يک بار، مواد جمع شده در لوله تخليه گردد)

• بخش پایانی

منظور از بخش پایانی، بخشی است که آب از طریق آن، در اختیار گیاه قرار می‌گیرد. این بخش شامل؛

• لوله های اصلی (لوله پلی اتیلن استاندارد، لوله پلی اتیلن آبرسانی، لوله لی فلت)
• لوله های نیمه اصلی (لوله نخدار، لوله تاشو پلی اتیلن)
• لوله های فرعی یا جانبی (نوار تیپ، لوله پلی اتیلن سایز 16، لوله دریپردار)
• انواع شیرآلات آبیاری قطره ای
• انواع قطره چکان‌ها
• بست انتهایی لوله
• کمربند پلی اتیلن
• انواع رابط
• انواع پانچر جهت سوراخ کردن لوله
• سایر تجهیزات آبیاری قطره ای

خط اصلی لوله ای است که از منبع آب به سمت قطره چکانها می رود. به طور کلی، شبکه های فرعی تنها زمانی استفاده می‌شوند که چندین خط لوله قطره ای وجود داشته باشد و مناطقی که از یک منبع آب اصلی تغذیه می‌شوند. طول ترکیبی خط اصلی و فرعی نباید از 400 فوت تجاوز کند (400 فوت معادل 152 متر است). آداپتورها و اتصالات لوله برای اتصال لوله قطره ای به بقیه سیستم استفاده می شود. مهم است که اندازه لوله ها مناسب باشد تا از جدا شدن آنها تحت فشار جلوگیری شود.

چگونگی اجرای طرح آبیاری قطره ای

جهت اجرای یک طرح آبیاری قطره ای، بایستی عوامل مختلفی لحاظ شود. عواملی مثل؛ آب و هوا، جنس و نوع خاک، میزان نفوذپذیری خاک، فشار آب، میزان شوری آب، میزان شوری خاک، شیب زمین، نوع گیاه، سن درخت، آرایش کشت و نیاز آبی گیاه یا درخت. بهتر است قبل از اجرای روش آبیاری قطره ای به صورت دقیق، پاسخ سوالات زیر را بدانید؛

• اقلیم آب و هوایی در کدام دسته قرار می‌گیرد؟ گرم و خشک، سرد کوهستانی، معتدل و مرطوب، گرم و مرطوب.
• آیا نوع و جنس خاک مزرعه خود را می‌شناسید؟ بویژه میزان نفوذپذیری خاک را می‌دانید؟
• شیب زمین زراعی یا باغ شما چقدر است؟
• حداکثر میزان دبی چقدر است؟
• در اقلیم مورد نظر شما، میزان و شدت تبخیر آب چقدر است؟
• در اقلیم مورد نظر شما، میزان وزش باد چقدر است؟
• محصول زیر کشت چیست؟ قرار است چه محصولی بکارید؟
• قبلاً از چه سیستم آبیاری استفاده می‌کردید؟ سنتی یا نوین؟
• شیوه زراعت در مزرعه، باغ یا گلخانه شما به چه شکل است؟ آرایش کشت شما چیست؟

در تصویر زیر یک نمونه طرح آبیاری قطره ای را به طور کامل به نمایش گذاشته ایم. این تصویر مسیرها و تجهیزات اصلی برای اجرای یک سیستم آبیاری قطره ای را نشان می‌دهد؛

فقط وقتی پاسخ این سوالات را بدانید، می‌توانید یک سیستم آبیاری قطره ای کارآمد و به روز اجرا کنید. در نظر داشته باشید که هر طرحی که همسایه شما، مزرعه یا باغ کناری اجرا کرده است، الزاماً برای باغ یا مزرعه شما کارایی ندارد. مثلاً باغ همسایه، نهال گیلاس دارد با 2 سال سن. این باغ از آبیاری قطره ای با استفاده از لوله پلی اتیلن سایز 16 و نصب 2 عدد قطره چکان تنظیمی در کنار هر درخت استفاده می‌کند. این طرح با توجه به نیاز آبی و سن درختان اجرا شده و قطعاً برای یک باغ بزرگ با درختان کهنسال گردو کارایی ندارد. بنابراین قبل از هر اقدامی با افراد متخصص و با تجربه مشورت کنید.

انتخاب بهترین قطره چکان برای آبیاری قطره ای

پس از بررسی عوامل مختلف مثل نوع محصول زیر کشت، آرایش کشت و نیاز آبی گیاه و یا درخت باید بهترین قطره چکان را متناسب با طرح خود انتخاب کنید. به عنوان یک پیشنهاد؛

• اگر محصولات زراعی با آرایش ردیفی کشت می‌کنید (مانند؛ انواع صیفی جات، سبزیجات، غلات، حبوبات) بهترین گزینه استفاده از نوار تیپ است.
• اگر باغدار هستید و قصد آبیاری باغات میوه را دارید، بهترین انتخاب استفاده از لوله 16 و قطره چکان تنظیمی است.
• اگر می‌خواهید باغ انگور را آبیاری قطره ای کنید، گزینه مناسب استفاده از لوله دریپردار است.
• اگر قصد آبیاری قطره ای درختان کهنسال را دارید، می‌توانید از شیر انشعاب 16 به 16 به جای قطره چکان استفاده کنید (زیرا این درختان نیاز آبی بالایی دارند و قطره چکان ها پاسخگوی نیاز درختان بزرگ نیستند.

برای مشاهده و دریافت اطلاعات انواع قطره چکان آبیاری اینجا کلیک کنید.

طريقه راه اندازی سيستم آبيارى قطره اى

 در زمان راه اندازی سیستم، باید چندین مورد را بررسی کنید. به عنوان مثال؛

• باید فیلترها را کنترل و تمیز کنید.
• اگر در سال گذشته از این سیستم استفاده کرده اید، قبل از جاری کردن آب درون لوله ها، بایستی لوله و اتصالات از لحاظ پارگی، ترکیدگی، سوراخ شدن و.. بررسی شود. قبل از شروع فصل کشت باید تعمیرات لازم انجام شود.
• وضعيت شبکه برق را از نظر امکان اتصال الکتروموتور به شبکه، کنترل کنيد و موتور پمپ را روشن کنيد. (در مواردى که موتور پمپ وجود ندارد شير کنترل اصلى را باز کنيد)
• شيرها را با توجه به مقدار و يا ساعت آبيارى، باز کنيد.
• پس از شروع آبيارى و ثابت شدن فشار آب در لوله ها، فشار سمت فيلتر را با گرداندن دسته شير به طرف فيلتر انتهايى روى فشارسنج بخوانيد. اين فشار را با باز و بسته کردن شير اصلى کنترل و محدوده و ارتفاع آب ثابت کنید.

مهمترین نکته در اجرای سیستم آبیاری قطره ای، جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها است. اگر می‌خواهید در جریان آبیاری، قطره چکان‌ها مسدود نشوند باید حتما؛ شست و شوی سیستم، اسیدشویی و برنامه منظم آبیاری را در دستور کار خود قرار دهید. اگر دلیل گرفتگی، رسوبات معدنی و املاح آب است می‌توانید از ترکیب اسید و پراکسید هیدروژن استفاده کنید.

آبیاری قطره ای در مزرعه

همانطور که قبلاً گفتیم، نوع گیاه، نیاز آبی گیاه و آرایش کاشت در اجرای طرح آبیاری تاثیر بسزایی دارد. در ایران آبیاری قطره ای برای مزارع سیب زمینی، هویج، بادمجان، انواع صیفی جات و سبزیجات، گوجه فرنگی، پیاز، نیشکر، سویا، کلزا، آفتابگردان، چغندر، توت فرنگی، پنبه، زعفران و انواع غلات مانند؛ گندم، ماش، عدس، لوبیا (لوبیا چیتی، لوبیا قرمز، لوبیا سفید)، لوبیا سبز و ذرت علوفه ای امتحان شده است.

به علاوه در طی ده سال اخیر آبیاری قطره ای با نوار تیپ به یکی پربازده ترین و ارزان ترین روش های آبیاری قطره ای تبدیل شده است. این روش به ویژه برای آبیاری قطره ای مزارع کاربرد زیادی دارد.

آبیاری قطره ای درختان 

برای اجرای لوله کشی قطره ای باغ باید سن درخت، نیاز آبی درخت، جنس خاک و شیب زمین در نظر گرفته شود. به علاوه با رشد درختان، نیازهای آنها نیز تغییر می‌کند. مثلاً درختی که در ابتدا نیاز به نصب 2 قطره چکان دبی ثابت داشته، حالا بعد از رسیدن به سن 8 سالگی، به نصب 6 قطره چکان نیاز دارد. یعنی با افزایش سن درخت، نیاز آبی آن نیز افزایش می‌یابد.

تاکنون در ایران آبیاری قطره ای برای باغات پسته، بادام، گردو، انار، نخل، مرکبات، سیب، هلو، زردآلو، گیلاس، آلبالو و انگور بازدهی بالایی داشته است. لازم به ذکر است که؛ آبیاری قطره ای برای همه محصولات باغی کارایی دارد و به شرط اجرای درست و اصولی، راندمان بالایی خواهد داشت.

آبیاری قطره ای در گلخانه

کاشت در گلخانه یعنی کاشت در یک محیط کنترل شده. كشت در محيط كنترل شده شامل تغيير در يك يا تمام عامل‌هاي محيطي، به منظور رشد بهينه گياه است. اين موضوع شامل كنترل دما در يك گلخانه ساده تا كنترل تمام شرايط محيطي مانند؛ نور، دما، رطوبت نسبی، افزايش دی اكسيد كربن محيط، نظم آبیاری و كنترل مواد غذایی است.

بنابراین برای محصولاتی که از حساسیت بالایی برخوردار هستند شامل؛ گیاهان دارویی (آویشن، رزماری، رازیانه، زیره، آلوئه ورا، بابونه)، پرورش نشاء، پرورش قارچ، پرورش گل ها و گیاهان زینتی (رز، لیلیوم، لاله و ارکیده) می‌توان از روش آبیاری قطره ای استفاده کرد.

در واقع می‌توان گفت؛ گلخانه یک سیستم اتوماتیک و نوین در کشاورزی محسوب می‌شود. بنابراین روش آبیاری در آن نیز باید به روز و جدید باشد. آبیاری منظم و متناسب با نیاز آبی گیاهان، در روند رشد آنها تاثیر فراوانی دارد.

بایدها و نبایدهای آبیاری قطره ای

• باید قبل از اجرای طرح، از افراد متخصص و با تجربه کمک بگیرید.
• باید اطلاعاتی مثل؛ آب و هوا، شیب زمین، نوع خاک، فشار آب، میزان شوری آب و خاک، محصول زیر کشت، شدت تبخیر، وزش باد و آرایش کشت را بدانید.
• باید قبل از جاری کردن آب درون لوله ها، از سالم بودن تمامی لوله ها و اتصالات اطمینان حاصل شود (بررسی و تعمیر دوره ای ضرورت دارد).
• باید حتماً و حتماً از سیستم فیلتراسیون استفاده کنید. (مزارع با متراژ یک تا دو هکتار، باید از فیلتر توری و هیدروسیکلون و مزارع بیش از دو هکتار باید از پک کامل فیلتراسیون استفاده کنند)
• باید به صورت دوره ای (هفتگی، ماهانه و فصلی) سیستم آبیاری را بررسی کنید. یعنی در بازه‌های زمانی مختلف، باید لوله ها را از لحاظ نداشتن نشتی، میزان فشار، آسیب های ناشی از جوندگان و ماشین آلات کشاورزی به صورت چشمی بازبینی کنید.
• باید مطمئن شوید که آب به آخر هر لوله فرعی می‌رسد و تمامی گیاهان و درختان آبیاری می‌شوند.
• نباید از آبیاری قطره ای در مناطقی که درصد شوری آب و خاک بالاست، استفاده شود.
• نباید به صورت بی رویه از مواد شیمیایی تزریقی استفاده کرد. این مواد و املاح بر روی روزنه های خروجی آب و قطره چکان ها تاثیر نامطلوبی می‌گذارد.
• نباید از تجهیزات آبیاری قطره ای به صورت اشتباه و نا به جا استفاده کرد. (مثلاً برخی از کشاورزان و بهره برداران، فشار آب خروجی از پمپ را نمی‌دانند و اقدام به تهیه لوله پلی اتیلن یا لوله تاشو برای انشعاب اصلی و فرعی می‌کنند. برخی نیز از لوله نخدار که تا 1/5 بار فشار تحمل می‌کند، به عنوان انشعاب اصلی استفاده می‌کنند. این اشتباهات، هزینه های جبران ناپذیری را بر کشاورزان تحمیل می‌کند).

تاثیر آبیاری قطره ای بر روی گیاهان

محصولات زراعی برای رشد به یک منبع آب ثابت و متعادل نیاز دارند. آبیاری قطره‌ای آب و مواد مغذی را به طور مکرر و در دوزهای کم اعمال می‌کند و شرایط رشد بهینه را تضمین می‌کند که به تولید بالاترین محصول ممکن کمک می‌کند. در واقع گیاهان و درختان میوه با آبیاری قطره ای بازده بیشتری دارند. برخی از دلایل این مسئله عبارتند از؛

• دسترسی بالا به آب و مواد مغذی
• بدون اشباع و هوادهی خوب خاک
• جلوگیری از شوری زیاد ناشی از مصرف بیش از حد کود
• تزریق دوزهای آب و مواد مغذی متناسب با نیازهای رشد گیاه
• عدم خیس شدن شاخ و برگ و تنه که می تواند منجر به بیماری های قارچی شود
• کاهش رشد علف های هرز
• قابلیت استفاده از این سیستم در زمین های ناهموار
• کاهش میزان شسته شدن آب و مواد مغذی در ناحیه ریشه

سخن پایانی

شرکت آرکا صنعت آب، تولیدکننده تجهیزات آبیاری، سعی می‌کند جزییات بسیاری را درمورد اجرا و پیاده سازی طرح های آبیاری و استفاده درست و اصولی از این تجهیزات در اختیار مشتریان و کشاورزان عزیز قرار دهد. در این مقاله به ضرورت آبیاری قطره ای، تجهیزات لازم، چگونگی اجرا، طریقه راه اندازی، بایدها و نبایدهای آن پرداختیم. به امید مزارع همیشه سبز و پایدار.