آبیاری قطره‌ای
کشاورزي یکی از مهمترین بخش‌هاي جامعه‌ي ماست. بطوریکه 18٪ تولید ناخالص ملی، 25٪ اشتغال‌زایی، تأمین 85٪ غذاي جامعه، 25٪ صادرات غیر نفتی و فراهم کردن 90٪ مواد اولیه مورد استفاده در صنعت را عهده‌دار می‌باشد. پس رشد و توسعه در این بخش زمینه ساز پیشرفت اقتصادي، اجتماعی و صنعتی کشور است. یکی از مسایل بسیار مهم در زمینه توسعه کشاورزي استفاده درست از منابع آب است. به دلیل اینکه اکثر هدررفت منابع آب در بخش کشاورزي در مزارع و باغات صورت می‌گیرد پس باید به سمت اصلاح شیوه‌هاي سنتی آبیاري پرداخت. از میان شیوه‌هاي مختلف آبیاري بیشترین بازده مربوط به سیستمهاي آبیاري قطره‌اي می‌باشد. در این پژوهش ابتدا به بیان اهمیت بکارگیري شیوه‌هاي آبیاري تحت فشار پرداخته و سپس به معرفی انواع سیستمهاي قطره‌اي و اجزاي آن می‌پردازیم. پس از آن انواع آرایش قطره چکان‌ها را معرفی کرده و مزایا و معایب آبیاری قطره‌اي را برمی‌شماریم. در ادامه به روند تولید تجهیزات آبیاري قطره‌اي در ایران پرداخته و در پایان پیشنهاداتی در این زمینه بیان خواهیم کرد.
در ایران هر ساله حدود 90 میلیارد متر مکعب آب استحصال شده و در دسترس ما قرار می‌گیرد که بیش از 3 درصد کل آبی است که در سطح جهان استحصال می‌گردد. همچنین کشور ایران از نظر موقعیت استراتژیک و اقلیمی یکی از کشورهاي بی نظیر در کره زمین است که با وسعتی برابر 1648000 کیلومتر مربع از شمال تا جنوب و از شرق تا غرب داراي آب و هواي متغیر با اقلیم هاي متفاوت است.مفهوم این ارقام آن است که ایران از نظر آب و خاك کشوري ثروتمند است . اما اراضی زیر کشت آبی 7 میلیون هکتار یعنی کمتر از 5 درصد کل مساحت کشور است. در حالیکه اراضی مستعد کشور براي کشاورزي بین 30 تا 50 میلیون هکتار بر آورد شده است. به عبارتی می توان بین 20 تا 30 درصد کل مساحت کشور را زیر کشت قرارداد. یکی از گام‌هاي مهم در رسیدن به این هدف استفاده مناسب از منابع آب موجود می‌باشد.
از 88 میلیارد متر مکعب آب که هر ساله در ایران استحصال می‌شود حدود 83 میلیارد متر مکعب آن در بخش کشاورزي مصرف می‌شود که متاسفانه 63 میلیارد متر مکعب آن به هدر می‌رود . تلفات اصلی عمدتاً در داخل مزرعه است که 70 تا 90 درصد تلفات آب را شامل می‌شود. در حالیکه راندمان آبیاري بارانی تا 70 درصد و راندمان آبیاري قطره‌اي تا 95 درصد است، یعنی در سیستم آبیاري بارانی تا 30 درصد و در سیستم آبیاري قطره اي تا 5 درصد آب تلف می‌شود. این در صورتی است که راندمان آبیاري مزارع به روش سطحی حتی با انجام هزینه‌هاي گزاف و تسطیح اراضی از 50 درصد تجاوز نمی‌کند و در وضعیت سنتی که اکثر اراضی کشور ما به همین ترتیب آبیاري می‌شود حتی کمتر از 35 درصد می‌باشد. این بدین معنی است که اگر از روشهاي آبیاري بارانی و قطره‌اي استفاده نکنیم حدود 65 درصد آب مزارع از بین می‌رود و با احتساب آب تلف شده در کانال‌هاي انتقال میزان تلفات از 75 درصد تجاوز می‌کند. لذا با استفاده از سیستمهاي آبیاري تحت فشار می توان از تلفات آب جلوگیري کرد و به یک رشد اقتصادي که بر اساس آن می‌توان به یک توسعه پایدار اقتصادي، اجتماعی دست یافت .
برحسب تحقیقات به عمل آمده استفاده از آبیاري قطره‌اي و بارانی در ایران سابقه طولانی نداشته و به طور موردي و پراکنده در نقاط مختلف ایران به صورت واحدهاي اقتصادي پراکنده و یا آزمایشی صورت گرفته است. تحقیقات آبیاري قطره‌اي در جیرف و میناب، سیستم آبیاري با لوله‌هاي دریچه دار در خوزستان و آبیاري بارانی در نقاط مختلف کشور صورت گرفته است ولی سطح تحت پوشش این گونه آبیاري ها در سطح کشور از هشتاد هزار هکتار تجاوز نمی‌نماید که نسبت به کل اراضی تحت آبیاري کشور حدود 2 می‌باشد.
شایان ذکر است که با توجه به کمبود آب در کشورمان و فرهنگ سازي در جهت مصرف صحیح آب و جلوگیري از هدر رفتن آن و همچنین توان تولید قطعات سیستم آبیاري قطره‌اي در داخل کشور، پیش بینی می شود که در سال هاي آتی با پیشرفت روزافزون صنایع کشاورزي، در اکثر مزارع، گلخانه ها، باغات و .... از این سیستم جهت آبیاري استفاده شود.
انواع سیستم هاي آبیاري:
1- سیستم آبیاري سطحی
روش هاي سطحی شامل انواع آبیاري هایی است که در آنها براي پخش آب، از نیروي طبیعی ثقل استفاده می‌شود مانند روشهاي آبیاري جوي پشته اي، نواري، کرتی، سیلابی و غیره.
2- سیستم آبیاري تحت فشار
در سیستمهاي آبیاري تحت فشار عامل توزیع آب در مزرعه نیروي خارجی است که به آب وارد می شود. از این روش ها می توان انواع آبیاري بارانی و قطره اي را نام برد.
3- سیستم آبیاري زیر زمینی
روش هاي آبیاري زیر زمینی شامل عملیاتی است که در آنها سطح ایستایی (سطح آب زیر زمینی) در عمق معینی از سطح زمین کنترل می شود تا صعود مویینه اي آب بتواند نیاز آبی گیاه را تامین نماید .این روشها در مناطقی کاربرد دارند که لایه هاي غیر قابل نفوذ در مجاورت سطح زمین وجود داشته و یا اصولا سطح ایستایی در منطقه بالا باشد .آبیاري زیر زمینی را نباید با آبیاري زیر سطحی که براي جلوگیري از تبخیر، آب مستقیما وارد منطقه توسعه ریشه ها می شود اشتباه کرد.
معرفی سیستم آبیاري قطره‌اي
امروزه فرآورده‌هاي کشاورزي نقش اساسی در تامین مواد غذایی برعهده دارند و این موضوع نشان دهنده اهمیت بخش کشاورزي می باشد و در سایه توجه به بخش کشاورزي و خدمات کشاورزي رشد و شکوفایی اقتصادي حاصل شده و زمینه هاي فراوانی گسترش می یابند از این رهگذر، آبیاري و روشهاي مختلف آن نیز بی بهره نمانده و نیازمند توجه و سرمایه گذاري می باشند.
در سال‌هاي اخیر روشهاي متعدد و جدیدي در زمینه آبیاري ابداع گردیده و در اکثر کشورها به سرعت گسترش یافته است. این روشها با وجود تفاوت در سیستم و تجهیزات یا شرایط کاربردي منجر به پخش اندک آب در سطح زمین، نیاز به نیروي انسانی کم و استفاده مناسب از آب موجود، می‌شود. توسعه این روش ها به همراه رشد و توسعه صنایع پلاستیک صورت گرفته است، به همین دلیل کشورهاي پیشرفته صنعتی سهم بیشتري از این توسعه را به خود اختصاص داده‌اند .اما با این وجود نیاز به آب و کمبود آن در اقلیم‌هاي خشک و نیمه مرطوب عامل توسعه روشهاي مدرن آبیاري در کشورهاي در حال توسعه شده است. آبیاري قطره‌اي یکی از این روشها می‌باشد که آب مورد نیاز از طریق لوله به مجاورت گیاه یا درخت منتقل می‌شود. جهت شناخت نتایج کاربردي این سیستم در ادامه به مزایا و معایب آن اشاره خواهد شد. بطور کلی آبیاري قطره‌اي این امکان را براي کشاورز فراهم می‌آورد تا با صرف هزینه کمتر محصول بیشتري برداشت کند و نیز بر حسب نیازهاي هر نوع گیاه شرایط و امکانات خاصی را بکار برد.
آبیاري قطره‌اي به کلیه روش‌هایی گفته می‌شود که در آنها آب به مقدار کم و حدود 1 تا 10 لیتر در ساعت به آرامی در نزدیک گیاه ریخته می‌شود، به همین دلیل این روشها را آبیاري با حجم کم نامیده اند .در آبیاري قطره‌اي آب در یک سیستم لوله‌اي در مزرعه توزیع می‌شود که فشار آب در هنگام خروج از قطره چکان‌ها نزدیک به صفر می‌باشد .بنابراین روش آبیاري قطره‌اي نیز یکی از روشهاي آبیاري تحت فشار به حساب می آید که در آن فشار آب بسیار کم است.
انواع سیستم هاي قطره اي:
1- آبیاري قطره اي ثقلی:
آبیاري قطره اي ثقلی روش جدیدي است که در آن آبیاري قطره‌اي با استفاده از فشار آب موجود در مزرعه انجام می‌پذیرد و انرژي مورد نیاز سیستم از اختلاف ارتفاع سطح آب در ابتدا و انتهاي مزرعه به دست می‌اید. در سیستم آبیاري قطره‌اي ثقلی ضمن آبگیري از شبکه کانال‌ها و چاه‌هاي مزرعه، از انرژي موجود در سیستم مذکور به منظور تامین انرژي مورد نیاز استفاده به عمل آمده و از بکارگیري انرژي اضافی (ایستگاه پمپاژ) خودداري می گردد. مقدار کلی انرژي مورد نیاز این سیستم را می توان از شیب در کانال انتقال و یا انهار آبرسان و تامین کرد و بدین ترتیب از هرگونه پمپاژ اضافی اجتناب نمود. جانمایی این سیستم و طراحی آن مطابق مشخصات زمین بسیار مهم بوده و در قطعه بندي شبکه و آرایش لوله ها تاثیر اصلی دارد. لوله هاي مورد استفاده با توجه به فشار کار پائین با سیستمهاي موجود متفاوت بوده و می توان از لوله هاي با ضخامت کم استفاده نمود. در این روش یکنواختی توزیع آب تا حدود 85 درصد قابل تامین است. استفاده از سیستم فیلتر آب و کوددهی مخصوص نیز با توجه به شرایط کار قابل طراحی است. ضمنا بعلت فراخ بودن روزنه ها در این سیستم حساسیت قطر چکان‌ها در مقابل مواد معلق و رسوب کاهش می یابد.
این سیستم از نظر اقتصادي بسیار مقرون به صرفه و از نظر بهره برداري زارع آسان و نزدیک به روشهاي معمولی آبیاري می باشد. با حذف ایستگاه پمپاژ، ضمن حذف هزینه‌هاي مربوطه، هزینه‌هاي جاري تامین انرژي و بهره برداري و نگهداري ایستگاه پمپاژ حذف می گردد با طراحی مناسب لوله‌هاي انتقال و آبرسان و لوله‌هاي فرعی در هزینه‌هاي ثابت اولیه صرفه جویی قابل ملاحظه اي به عمل می آید.
مبانی اصلی عملکرد این سیستم بر تقلیل فشار مورد نیاز قطره چکان قرار دارد و فشار کارکرد قطره چکان در حدود ۵متر می باشد و بدین لحاظ کل شبکه با فشار کم قابل طراحی است. در تحقق موارد فوق الذکر، با ساخت لوازم و تجهیزات مورد نیاز روش آبیاري مذکور در باغات پسته به صورت نمونه اجرا گردیده و نتایج مطلوبی به دست آمده است.
2- آبیاري دریپ :
پخش آهسته آب برسطح خاك به صورت قطرات مجزا یا پیوسته ، یا جریان‌هاي باریک از حفره‌هاي ریز آبیاري دریپ نام دارد. در بیشتر موارد آبیاري دریپ و آبیاري تریکل (قطره اي) مترادف یکدیگر به کار می روند .
3- آبیاري زیر بستري :
پخش آهسته آب در زیر سطح خاك از قطره چکان‌هایی با دبی در حدود آبیاري دریپ ، آبیاري زیر بستر نام دارد . این روش با آبیاري زیر زمینی متداول که در آن ناحیه ریشه گیاه با کنترل سطح ایستابی آبیاري می شود متفاوت است و نباید اشتباه گرفته شود .
4- آبیاري فواره اي ( بابلر ) :
پخش آب بر سطح خاك به صورت جریان باریک یا فواره از سوراخی با دبی بیشتر از آبدهی آبیاري دریپ یا زیر بستري آما معمولاً کمتر از 1 گالن بر دقیقه ، آبیاري فواره‌اي نا میده می شود . دبی قطره چکان در این آبیاري از سرعت نفوذ نهایی خاك بیشتر است و ایجاد یک حوضچه براي نگهداري یا کنترل پخش آب ضروري می باشد .
5- آبیاري اسپري :
پخش آب بوسیله یک اسپري یا مه پاش کوچک بر سطح خاك به آبیاري اسپري معروف است . در این روش هوا در پخش آب نقش اساسی را بعهده دارد در حالیکه در روشهاي دریپ، فواره‌اي و زیر بستري، خاك عامل اصلی محسوب می گردد .
