در این مقاله در پی آن هستیم تا راهکارهای عملی و کاربردی جهت افزایش عملکرد و راندمان آبیاری در سطح مزارع و باغات را بیان نماییم. شایان گفتن است برخی عواملی که باعث کاهش راندمان آبیاری می شود مربوط به مسائل مدیریتی مزرعه میباشد و برخی عوامل نیز ناشی از کمبود و نقص تجهیزات است. برخی دیگر از عوامل نیز تحت تاثیر عوامل محیطی است و با اعمال مدیریت می توان تا حد زیادی آنها را بهبود بخشید. در این نگاره جهت افزایش عملکرد و راندمان آبیاری سیستم های مختلف آبیاری راهکارهایی بیان می نماییم.
۱- آبیاری سنتی
حتی در روش های سنتی آبیاری نیز می توان با انجام راهکارهایی ساده تا حد قابل قبولی راندمان آبیاری را افزایش داد تا میزان تولید محصول بازای آب مصرف شده نیز افزایش یابد. در مزارعی که به شیوه سنتی آبیاری می شوند اکثر راهکارها مدیریتی بوده و در صورت اعمال مدیریت صحیح می توان به حد بالایی از راندمان دست یافت. در ذیل به اختصار به بیان موارد حائز اهمیت می پردازیم:
الف) تعیین ابعاد کرت، نوار یا جویچه متناسب با شدت جریان آب
از مهمترین عوامل تعیین کننده راندمان آبیاری سطحی سنتی، تناسب میان شدت جریان آب ورودی(دبی ورودی) به کرت یا جویچه، با ابعاد کرت یا جویچه(که از این پس با نام واحد آبیاری بیان می شود) است. اگر میزان دبی ورودی به زیرواحد آبیاری زیاد باشد، باعث پیشروی سریع آب و راندمان آبیاری افزایش خواهد یافت، اما این پیشروی سریع باعث تخریب ساختار خاک، فرسایش و شسته شدن خاک خواهد شد و حتی ممکن است به گیاه نیز آسیب برساند. در مقابل اگر دبی آب ورودی به واحد آبیاری کم باشد، عملا نفوذ آب به خاک زیاد خواهد شد و قسمت های ابتدایی واحد آبیاری، بیش از قسمت های انتهایی آب دریافت می کنند. در این حالت اکثر مقدار آب در اثر نفوذ در اعماق خاک از دسترس گیاه خارج شده و راندمان آبیاری بشدت کاهش می یابد. اختصاص دبی مطلوب به هر واحد آبیاری در عمل با تنظیم تعداد واحدهایی که بطور همزمان آبیاری می شوند قابل تنظیم می باشد.
در مورد ابعاد هر واحد آبیاری نیز بیان این نکته ضروری است که اگر طول واحد آبیاری بیش از حد انتخاب شود، باعث هدر رفت آب در اثر نفوذ شده و راندمان آبیاری کاهش می یابد. همچنین در نظر گرفتن ابعاد واحد آبیاری، کمتر از مقدار مورد نیاز، باعث افزایش تلفات زمین در اثر مرز بندی و دشوار شدن آبیاری می گردد.
بنابراین بسیار ضروری است تا میان ابعاد ( طول و عرض و عمق) واحد آبیاری و دبی ورودی به آن،به طور مناسب تعادل برقرار شود و به حالت ایده آل دست یافت. قابل ذکر است که برخی از کشاورزان موفق به طور تجربی و بر اساس سعی وخطا به حالت ایده آل جهت مزرعه خود رسیده اند. با این وجود بهره گرفتن از کارشناسان مربوطه در این امر خالی از لطف نمی باشد.
ب) استفاده از استخر ذخیره در صورت لزوم
همانطور که ذکر شد، در صورتیکه دبی ورودی به واحد آبیاری کم باشد، در اثر نفوذ عمقی آب به داخل زمین هدر رفت آب افزایش یافته و در نتیجه راندمان آبیاری کم خواهد شد. لذا در صورتیکه منبع آبی که در اختیار دارید دارای دبی کمی می باشد و اختصاص دادن تمام دبی آن به یک واحد آبیاری باعث ایجاد مشکل در آبیاری می شود، لذا احداث یک استخر برای ذخیره سازی آب و استفاده از دبی مطلوب در زمان آبیاری ضروری بنظر می رسد. این امر تا حد زیادی آبیاری را سهولت بخشیده و افزایش راندمان را در پی دارد.
ج) جلوگیری از آبیاری بی رویه
در برخی از موارد مشاهده شده است که دور آبیاری که برای یک مزرعه در نظر گرفته شده است، با میزان آبی که گیاه نیاز دارد، مطابق نمیباشد. در برخی موارد، آبیاری به میزان کمتر از نیاز گیاه صورت می گیرد که این امر باعث کاهش عملکرد محصول می شود و در برخی موارد آبیاری بیش از نیاز گیاه انجام شده و عملا آبی که به زمین داده می شود به اعماق زمین نفوذ کرده و از دسترس گیاه خارج می شود. لذا تنظیم نمودن میزان آبیاری با نیاز گیاه امری ضروری است. در این مورد استفاده از نظر کارشناسان بسیار مفید واقع خواهد شد.
د) استفاده از لوله های پلاستیکی جهت انتقال آب
در کشاورزی های سنتی که از جوی های خاکی برای انتقال آب در سطح مزرعه استفاده می شود، مقدار زیادی از آب در جوی ها نفوذ کرده و هدر می رود. لذا استفاده از لوله های پلاستیکی انتقال آب، که دارای قیمت مناسبی نیز می باشد، بعنوان راهکاری جهت افزایش راندمان آبیاری در این بخش مطرح می شود. این امر باعث خواهد شد تا دبی ورودی به هر واحد آبیاری افزایش یابد و آبیاری نیز با سهولت بیشتری انجام گیرد.
ه) اصلاح شیب زمین
یکنواخت نبودن شیب در طول زمین و وجود پستی و بلندی در زمین، باعث ایجاد مشکل در پیشروی آب می شود. به خصوص اگر ناهمواری در جوی های اصلی و در مسیر اصلی آب وجود داشته باشد. همچنین هموار نبودن زمین در سطح کرت، نوار یا جویچه نیز در آبیاری اخلال ایجاد می کند. در موارد بسیاری و به تجربه مشاهده شده است که شیب بندی مناسب زمین و یا انجام تسطیح لیزری، باعث بهبود، افزایش راندمان و سهولت آبیاری شده است.
۲- آبیاری کم فشار ( سطحی )
از آنجا که مکانیزم توزیع آب در سطح مزرعه در سیستم های سنتی و کم فشار یکسان بوده و صرفا مکانیسم انتقال آب متفاوت است، لذا روش های بیان شده برای افزایش راندمان آبیاری سنتی باعث افزایش راندمان آبیاری کم فشار نیز خواهد شد. اصلاح شیب، طراحی ابعاد و دبی ورودی به واحدهای آبیاری، تنظیم دور و میزان آبیاری با نیاز گیاه از موارد قابل ذکر است که توضیح داده شد.
متاسفانه به دلیل عدم آگاهی بهره برداران گرامی از سیستم های آبیاری بارانی به کرات مشاهده شده است که آبیاری بارانی با راندمان بسیار پایین انجام شده و بهره بردار نیز از سیستم بارانی ناراضی است. با توجه به موارد زیر تا حد بسیار زیادی مشکلات استفاده از این سیستم برطرف خواهد شد و آبیاری با راندمان و رضایت بالایی صورت می گیرد.
الف) استفاده از آبپاش های با کیفیت
آبپاش ها در سیستم آبیاری بارانی مهمترین نقش را بر عهده دارند. در صورتیکه آبپاش دارای کیفیت مناسب نباشد، عمل توزیع آب در سطح مزرعه به خوبی صورت نمی پذیرد. در این خصوص راهنمایی کاربردی در سایت پادیاب نگاشته شده است. برای راهنمایی بیشتر و توضیحات تکمیلی در این زمینه به مقاله جزئیات مورد توجه در انتخاب یک آبپاش بخش اول و بخش دوم مراجعه نمایید.
ب) استفاده در شرایط جوی مناسب
در صورتیکه از سیستم آبیاری بارانی در شرایطی که سرعت وزش باد زیاد است، استفاده نمایید، عملا راندمان آبیاری را کاهش داده اید. زیرا وزش باد باعث منحرف شدن قطرات آب از مسیر اصلی خود شده و توزیع آب در مزرعه به خوبی صورت نمی پذیرد. همچنین در این شرایط مقداری از آب خارج شده از آبپاش تبخیر می گردد. در نتیجه غیر یکنواختی رشد محصول را در سطح مزرعه تان مشاهده خواهید کرد. بنابراین از نصب آبپاش ها و استفاده از سیستم آبیاری بارانی در ساعت بادی و گرم خودداری نمایید.
ج) استقرار صحیح آبپاش ها
برای پخش بهتر آب توسط آبپاش لازم است تا آبپاش با فشار مشخصی کار کند. سیستم و شبکه لوله آبیاری شما برای تعداد مشخصی آبپاش و استقرار یک آبپاش روی هر خط فرعی ( لترال ) طراحی شده است. لذا در صورتیکه تعداد آبپاش هایی که برای آبیاری استفاده می کنید از تعداد مجاز آن بیشتر باشد، عملا فشار سیستم کاهش یافته و در عملکرد آبپاش ها مشکل ایجاد می شود. همچنین چنانچه روی یک خط فرعی( لترال ) بیش از یک آبپاش نصب نمایید بازهم باعث کاهش فشار کارکرد آبپاش ها شده اید و در این صورت آبپاش ها به مقدار کافی آب را پرتاب نکرده و راندمان آبیاری و عملکرد محصول را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. موارد بسیار زیادی مشاهده شده است که به همین دلایل سیستم آبیاری بارانی با عملکردی بسیار پایین تر از مقدار واقعی خود کار می کند.
د) تنظیم فشار مناسب
همانطور که ذکر شد آبپاش برای اینکه با راندمان بالا آب را در سطح مزرعه توزیع نماید، نیازمند وجود فشار مناسب در پای آبپاش است. لذا همواره سعی نمایید که اجازه ندهید فشار کار سیستم از مقدار مشخص شده آن بیشتر یا کمتر شود. حداقل بصورت هفتگی در صدد تنظیم فشار کاری سیستم باشید. لازم بذکر است که فشار مورد نیاز سیستم توسط طراح سیستم آبیاری مشخص شده است. در این خصوص از کارشناسان مشورت بگیرید.
ه) استقرار آبپاش ها در جهت مناسب با باد
با وجود توصیه اکید در مورد عدم استفاده از آبیاری بارانی در شرایط وزش باد شدید، توصیه می شود در صورتیکه از آبیاری بارانی هنگام وزش بادهای ملایم استفاده می کنید، در صورت امکان، به نحوی آبپاش ها را در سطح مزرعه نصب نمایید که قطرات آب منحرف شده از یک آبپاش، بوسیله باد به سطح تحت پوشش آبپاش کناری (که در حال کار است) انتقال یابد؛ تا مقداری از بادبردگی آبپاش به سطح تحت پوشش آبپاش های کناری منتقل شود و به این شکل هر آبپاش، نقصان آبپاش کناری را تا حدی پوشش دهد. به همین منظور استقرار خطوط لترال آبیاری بارانی در جهت باد توصیه نمی شود زیرا در این صورت و برای استقرار به شکل توضیح داده شده، مجبور می شوید از دو آبپاش روی یک خط لترال استفاده نمایید که همانطور که ذکر شد باعث کاهش فشار خواهد شد.
۴- آبیاری تیپ
آبیاری با استفاده از نوار تیپ، از روش های نوین آبیاری می باشد که امروزه کشاورزان محترم تمایل زیادی به استفاده از آن دارند. با کاربرد موارد زیر می توانید از سیستم خود بهتر بهره بگیرید.
الف) استفاده از نوار تیپ مناسب
همانند سیستم آبیاری بارانی اثرگذارترین بخش یک سیستم آبیاری تیپ، نوار تیپ های استفاده شده در آن است. نوار تیپ های بدون کیفیت در حد زیادی عملکرد سیستم را کاهش خواهد داد و توزیع آب در سطح مزرعه را دچار اخلال می کند. لذا برای توزیع بهتر رطوبت در سطح خاک و اطمینان از عملکرد سیستم، پیشنهاد می شود از نوار تیپ های با کیفیت استفاده نمایید. نوار تیپ بایستی تا حد امکان دارای آبدهی یکسان در طول نوار باشد و امکان گرفتگی روزنه های آن کم باشد. مقاومت در برابر عوامل خارجی و اشعه خورشید نیز از دیگر ویژگی های یک نوار تیپ مناسب است.
ب) تنظیم فشار مناسب
عدم وجود فشار مناسب باعث کاهش و یا افزایش آبدهی نوار تیپ خواهد شد و همین امر عملکرد سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا همواره به نحوی سیستم را مدیریت نمایید تا فشار مطلوب را برای کارکرد سیستم تامین نمایید.
ج) استفاده از فیلتر مناسب و شست و شوی فیلترها
بدلیل کوچک بودن روزنه های خروجی آب در نوارهای تیپ و زیاد بودن احتمال گرفته شدن آنها در اثر وجود ذرات معلق در آب، استفاده از یک فیلتر مناسب به منظور جذب ذرات معلق توصیه می گردد. امروزه فیلترهای دیسکی به خوبی این عمل را انجام می دهند. به منظور جلوگیری از افت فشار و کارکرد بهتر فیلترها، از شست و شو دادن دوره ای فیلترها غاقل نشوید.
د) عدم آبیاری بیش از حد
در صورتیکه بیش از نیاز گیاه، گیاه را آبیاری نمایید نه تنها به گیاه کمکی نکرده اید، بلکه باعث هدر رفت آب نیز شده اید. همواره به میزان کافی به گیاه آب دهید تا گیاه بتواند مراحل رشد را به خوبی طی کند.
۵- آبیاری قطره ای
الف) استفاده از قطره چکان مناسب
همانند تمامی سیستم های آبیاری، استفاده از یک گسیلنده مناسب اثرگذارترین عامل در عملکرد سیستم است. استفاده از قطره چکان های تنظیم فشاری ( PC ) که دارای آبدهی یکسان در فشارهای مختلف هستند، باعث می شود تا تمامی قطره چکان های استفاده شده در سیستم آبیاری، در هر نقطه ای که باشد با آبدهی یکسان و ثابت کار کند. لذا توزیع رطوبت به طور یکسان در سطح مزرعه انجام خواهد گرفت. همچنین قطره چکان های خودشوینده از گرفتگی قطره چکان ها تا حدی جلوگیری می نماید. لذا توصیه اکید بر آن است که از قطره چکان های تنظیم فشاری ( PC ) و خودشوینده استفاده نمایید.
ب) تنظیم فشار مناسب
همواره به نحوی از سیستم بهره برداری نمایید که فشار لازم برای خروج آب از قطره چکان ها فراهم باشد و در انتهای خطوط فرعی ( لترال ) دچار کمبود فشار نشوید. نتظیم دوره ای فشار سیستم، بررسی شکستگی و دررفتگی های احتمالی سیستم و باز کردن واحدهای آبیاری در حد مطلوب در این مورد اثر گذار است.
ج) وچود فیلتر مناسب و شست و شوی فیلترها
به منظور جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها به وسیله ذرات معلق و مواد بیولوژیک، استفاده از فیلتر کاملا ضروری است. فیلتر شما بایستی ظرفیت تصفیه آب در حد مورد نیاز را داشته باشد در غیر این صورت تصفیه به نحو مطلوب صورت نمی گرد. شست و شوی دوره ای فیلترها در عملکرد آن بسیار ضروری است. حتما با توجه به ساعات کار سیستم، بصورت دوره ای فیلترها را شست و شو دهید.
د) اسید شویی دوره ای
با وجود نصب تجهیزات تصفیه ای مانند فیلترها، مواد بیولوژیک، جلبک ها و رسوبات ممکن است به قطره چکان های شما برسد و عملکرد آنها را تحت تاثیر قرار دهد. لذا می توان با تزریق اسید به مقدار کافی در سیستم، رسوبات و جلبک ها را از بین برد و عملکرد سیستم را به حد مطلوب رساند.
ه) عدم آبیاری بیش از حد
همانند آنچه در مورد تمامی سیستم های آبیاری ذکر شد، در این مورد نیز توجه به آبیاری به اندازه بسیار مهم است. در صورتیکه بیش از ظرفیت نگهداری خاک، آبیاری نمایید، آب به اعماق زمین نفوذ کرده و از دسترس خارج می شود.