آبیاری قطره ای عبارتست از پخش آهسته آب بر سطح يا زير خاك به صورت قطرات مجزا، پيوسته، جريان باريك يا اسپری ريز از طريق قطره چكانهايی كه در طول خط انتقال آب قرار دارند. آبیاری قطره ای دارای روشها و مفاهيم متعددی مانند آبياری دريپ، آبياری زير بستري، آبياری فواره ای و آبياری اسپری است.

روش آبیاری قطره ای در دهه پنجاه ترویج شد و سطوح بزرگی با این روش آبیاری شدند ولی با مرور زمان مزایا و معایب این روش مشخص شد. هزینه‌های زیاد و تکنیک‌های نسبتاًَ پیشرفته این روش و نمک‌ها و مواد جامد معلق در آبهای ایران (که سبب گرفتگی قطره چکان‌ها می‌شوند) از معایب این روش آبیاری بوده و باعث شده که کشاورزان با دقت و تحقیقات بیشتری از روش آبیاری قطره ای استفاده کنند؛ ولی این موارد دلیل نمی‌شود که روش آبیاری قطره‌ای را مطرود بدانیم ولی باید در پی رفع معایب آن باشیم.

مهمترین تفاوت آبیاری قطره‌ای با سایر روش‌های آبیاری در این است که بین تبخیر-تعرق و مقدار آبی که باید به زمین داده شود، در یک دوره زمانی محدود(۲۴ تا ۷۲ ساعت) توازن برقرار می‌شود. این امر باعث می‌شود با توجه به محدود بودن میزان آب در دسترس، بیشترین بهره‌وری از آب انجام پذیرد. از آنجا که سیستم‌های آبیاری موضعی/قطره‌ای ثابت هستند، خودکار کردن بسیاری از آنها آسان است. این سیستم‌ها برای مدیران آبیاری که قصد اختلاط کود و آب (کود آبیاری) را درون سیستم آبیاری دارند، مناسب هستند.

انواع سيستم های آبیاری قطره ای

آبياري دريپ 

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

آبياری زير بستری 

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 آبياری می شود متفاوت است و نبايد اشتباه گرفته شود.

آبياري فواره ای (بابلر)

پخش آب بر سطح خاك به صورت جريان باريك يا فواره از سوراخی با دبی بيشتر از آبدهی آبياری دريپ يا زير بستری اما معمولاً كمتر از ۱ گالن بر دقيقه، آبياري فواره ای ناميده مي شود. دبي قطره چكان در اين آبياری از سرعت نفوذ نهايی خاك بيشتر است و ايجاد يك حوضچه براي نگهداري يا كنترل پخش آب ضروري مي باشد .

آبياري اسپری 

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 .

تجهیزات آبیاری قطره‌ایتجهیزات آبیاری قطره ای

منبع آب، ایستگاه کنترل مرکزی (شامل ایستگاه پمپاژ و ایستگاه فیلتراسیون) که خود ایستگاه پمپاژ شامل پمپ و متعلقات آن بوده و ایستگاه فیلتراسیون نیز از فیلتر سیکلون یا فیلتر شن (بسته به نوع منبع آب برداشتی، یکی از این دو نوع فیلتر استفاده می شود. فیلتر سیکلون یا هیدروسیکلون برای چاه های آب، و فیلتر شن برای استخرهای ذخیره آب می باشد)، تانک کود، فیلتر توری یا دیسکی (فیلتر دیسکی ذرات کوچکتری نسبت به فیلتر توری جذب می نماید)، لوله اصلی، لوله آبرسانی، لوله‌های جانبی یا لوله‌های فرعی (لاترال‌ها)، قطره چکان و اتصالات لازم

آبیاری قطره ای

طرز كار كلی سيستم آبیاری قطره ای

آب توسط پمپ از منبع آب به داخل شبکه پمپ شده و ضمن عبور از سیکلون، شن و مواد خارجی خیلی درشت آن ته‌نشین می‌شود. در صورتی که آب از فیلتر شن عبور داده شود، جلبک ها و میکرو اورگانیزم هایی که ممکن است در اثر راکد ماندن اب در استخر به وجود آمده باشند، توسط این فیلتر گرفته می شوند. سپس در فیلتر دیسکی یا توری بقیه مواد جامد معلق در آب گرفته می‌شود. بخشی از آب وارد تانک کود شده با حل مقداری کود در آب این محلول از انتهای دیگر تانک خارج و مجدداً وارد جریان اصلی آب می‌گردد تا به پای گیاه برسد. آب وارد لوله‌های توزیع کننده شده و در نهایت توسط قطره چکان پای گیاه ریخته می شود.

آبیاری قطره ای

براي درختان و تاكها كه گياهانی دائمي با فاصله زياد از يكديگر مي باشند، قطره چكانها به صورت واحدهای ساخته شده مجزا بوده و توسط يك زايده به خط انتقال آب موسوم به < لوله فرعي قطره چكان > ، < شيلنگ لوله فرعی > يا < لوله فرعی > متصل مي گردند.

برخي قطره چكانها به صورت لوله های اسپاگتی شكل بوده و چند خروجي دارند . اين امر براي افزايش سطح خيس شده با حداقل افزايش در هزينه است. براي گياهان رديفي كمتر دائمي مانند گوجه فرنگي، نيشكر و توت فرنگی، لوله فرعی و قطره چكانها را با هم به صورت يك واحد قابل جدا ساختن مي سازند كه يا سوراخهايي به فواصل ۹ تا ۳۶ اينچ دارند مانند لوله دو محفظه اي و يا ديواره های متخلخلي دارند كه آب ار آنها به بيرون تراوش مي نمايد. در هر دو نوع سيستم قطره ای، لوله های فرعی به خط انتقال آب مرسوم به <مانفولد> متصل می شوند.

انتخاب قطره چکان در آبیاری قطره ای

قطره چکان آبیاری قطره ای

انتخاب قطره چکان مهمترین کاری است که در یک شبکه آبیاری قطره‌ای باید انجام گیرد. انتخاب صحیح باعث می‌شود که هزینه‌های نگهداری و زیان‌های ناشی از مسدود شدن مجراها در اثر گرفتگی، به مقدار قابل توجهی کاهش یابد.

ساده‌ترین قطره چکان لوله‌ای است که در طول آن بفواصل مختلف روزنه‌های بسیار ریزی ایجاد شده و آب از این روزنه‌ها خارج می‌شود.

قطره چکان دکمه‌ای

این قطره چکانها کوچک بوده و دارای دهانه کوچکی به قطر کمتر از یک میلیمتر هستند. با سوراخ کردن لوله‌های آبرسانی فرعی این قطره چکانها در آن سوراخها قرار می‌گیرند. آب از دهانه وروی داخل قطره چکان شده و پس از طی مسیر از دهانه خروجی آن به سطح خاک می‌چکد. از مزایای این قطره چکان ارزانی قیمت آن و سرعت نصب و ساده بودن کار با آنهاست.

قطره چکان با مجرای طولانی

این نوع قطره چکان در مسیر لوله فرعی قرار گرفته و آب از دهانه ورودی وارد قطره چکان شده و پس از طی مسیر مارپیچ طولانی از دهانه خروجی خارج می‌گردد. عیب عمده این قطره چکان احتمال مسدود شدن مسیر در اثر رسوبات نمکی یا ذرات جامد معلق در آب می‌باشد. این قطره چکان قابل تعمیر نبوده و در اثر انسداد مجرا باید با آب اسید شسته یا تعویض شود.

قطره چکان صفحه‌ای

این قطره چکان از چند صفحه منطبق برهم تشکیل شده بطوریکه هر صفحه دارای دیواره عرضی عمودی بر صفحات است. آب در مسیر خود این دیواره‌های عرضی را دور زده و از سوراخ انتهایی به صورت قطره خارج می‌شود. مجموعه این صفحات روی هم قرار گرفته و به قطره چکان شکل صندوقی کوچکی می‌دهد.

قطره چکان چند دهانه‌ای

برای آبیاری درختان در باغهای میوه اجباراً از قطره چکانهایی که با فشار زیادتر و با چند دهانه خروجی آب را به پای درخت برسانند استفاده می‌شود. به هر یک از دهانه‌ها لوله باریکی وصل شده و آب را تا فاصله چند متری منتقل می‌نماید. بدین ترتیب با یک یا دو قطره چکان می‌توان نسبت به آبیاری یک درخت اقدام نمود. تعداد این خروجی‌ها از ۵-۱ متغیر است.

مزایای آبیاری قطره ای

صرفه جوئی در ميزان آب و هزينه ها

آبياری قطره ای هزينه های بهره برداری را كاهش مي دهد و اين مسئله اساسی در اين روش جديد است.  سيستم های قطره ای به آب كمتري نسبت به ساير سيستم های متداول آبياري نياز دارند . مثلاً‌ در باغات درختان جوان ، آبياری با سيستم قطره اي تنها نصف آب مورد نياز آبياري باراني يا سطحي مصرف مي كند . با مسن تر شدن درختان، صرفه جوئث در آب با سيستم قطره اي كاهش مي يابد ما هنوز براي بسياري باغداران آبياری موثر با سيستم قطره ای بعلت كمبود و قيمت بالای آب، اهميت دارد. هزينه كارگر براي آبياري را مي توان كاهش داد، زيرا در سيستم قطره ای كافي است كه پخش آب تنظيم گرديده و سيستم به كار انداخته شود . اين تنظيم ها توسط وسايل اتوماتيكی انجام مي گيرد كه نياز به كارگر چنداني ندارد.

عمليات زراعي آسانتر

از آنجا كه بيشتر سطح خاك هرگز با آبياري قطره ای 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 ای خاك كمتری خيس مي شود، عمليات زراعي ديگر در باغات را مي توان لاينقطع ادامه داد. مثلاً در گياهان رديفی، فاروهایی كه كارگران روي آنها راه مي روند نسبتاً خشك و محكم باقی مي‌ماند.

كودها را می توان در آب آبياری تزريق نمود كه با اين كار نيازي به نيروی كارگر براي پخش آنها روي زمين نيست. براي اين منظور كودهای بسيار محلولي در بازار موجود بوده و انواع جديد آنها كودپاشي از طريق سيستم قطره اي را گسترده ساخته است. بعلت كنترل بيشتر روي محل و زمان پخش كود با سيستم قطره ای، كارايي كود پاشی افزايش يافته است .

 به كارگيری آ‌ب شور

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

مورد استفاده در خاكهای صخره ای و شيب های تند

سيستم های آبیاری قطره ای را مي توان طوري طراحي كرد كه در هر نوع توپوگرافی به نحو موثر قابل استفاده باشد. در اراضی صخره ای، حتی اگر فاصله بين درختان نامنظم و اندازه آنها متفاوت باشد ، مي توان آبياری قطره ای را به نحوی موثر به كار گرفت زيرا آب بسيار نزديك به هر درخت پخش مي شود .

مزایای دیگر سیستم آبیاری قطره ای:

  1. بالا بردن راندمان آبیاری در حدود ۹۰%
  2. افزایش رشد و عملکرد محصول
  3. استفاده بهینه و موثرتر از آب موجود
  4. کاهش خسارتهای ناشی از شوری
  5. کاهش هزینه های کارگری
  6. سهولت در انجام عملیات زراعی

معایب آبیاری قطره ای

 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 .

يكنواختی

بيشتر قطره چكانهای قطره ای داراي فشار سرويس پائيني هستند ( ۳ تا ۲۰ پي اس آي ) . اگر مزرعه داراي شيب تندي باشد ، دبي قطره چكان در خلال آبياري تا حدود ۵۰ 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 ۱ گالن برساعت ، خاك بايستي داراي سرعت نفوذ نهايي ۵/۰ اينچ بر ساعت باشد تا قطر دايره تر شده در اطراف قطره چكاناز ۲ فوت تجاوز نكند . معمولاً خاكهاي شني ، بويژه با لايه بندي افقي اندك ، براي آبیاری قطره ای بسيار مناسب مي باشند . اينگونه لايه بندي براي آبیاری قطره ای مفيد است زيرا حركت جانبي آب را افزايش داده و حجم بيشتري از خاك را مرطوب مي سازد. تجربه نشان داده است كه خاكهای داراي بافت متوسط مناسب آبیاری قطره ای 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 ۵ سانتي متر باران وارد خاك شود و نمكها را از ناحيه ريشه گياه خارج سازد .

در خلال آبیاری قطره ای ، 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 سی 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 چکانها دچار گرفتگي مي شوند كه بايستي تعمير يا تعويض گردند.