آبیاری زیر سطحی به عنوان پیشرفته ترین و کار آمدترین شیوه، نقش مؤثری در مدیریت منابع آب در کشاورزی دارد. زمانی که تجهیزات این سیستم در زیر سطح خاک قرار می‌گیرند، می‌توانند آب را به صورت بهینه توزیع کرده و به دلیل قرارگیری در نزدیکی ریشه گیاهان، از هدر رفت آب در زمان آبیاری جلوگیری کنند.
روش آبیاری زیرسطحی را بهترین روش آبیاری همراه با مزایایی از جمله کاهش تبخیر، جلوگیری از رشد علف‌های هرز و افزایش راندمان مصرف آب در نظر می‌گیرند. در ادامه با آویسا لوله جی جدید ترین روش آبیاری زیر سطحی برای باغات و درختان را خواهید آموخت.
روش اجرای این نوع آبیاری با خرید لوله پی وی سی (PVC) یا نوار های آبیاری مخصوص انجام می‌شود. قرارگیری این تجهیزات در زیر سطح خاک به توزیع یکنواخت آب کمک خواهد کرد. در صورتی که از این تکنولوژی در کشاورزی و باغداری استفاده شود، می‌توان گام مؤثری در راستای کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری برداشت.
آبیاری زیر سطحی چیست؟
آبیاری زیرسطحی درختان یا آبیاری قطره‌ای، تکنیکی از آبیاری است که در آن خروج آب در زیر سطح خاک انجام می‌شود. با استفاده از این روش می‌توان تبخیر آب را به حداقل میزان رساند. همچنین این نوع آبیاری کارایی بیشتری نسبت به آبیاری سطحی دارد.
عمق مورد نظر در زمان جایگذاری تجهیزات این نوع آبیاری به نوع محصول، نوع برداشت محصول و جنس خاک وابسته است. اگرچه هزینه طراحی، اجرا و نگهداری این روش بسیار زیاد بوده و به تخصص‌های خاص نیاز دارد، با این حال، روشی کارآمد برای رساندن آب به ریشه در مناطق گرم و خشک و بادخیز محسوب می‌شود.
در سیستم آبیاری زیر سطحی از آب تصفیه شده با کاهش ریسک انسداد لوله‌ها استفاده می‌شود. همچنین لوازم آبیاری زیر سطحی به گونه‌ای است که همه لوله‌ها به صورت دوره‌ای شستشو داده خواهند شد و از این طریق هزینه تعمیر و نگهداری در این روش نیز کاهش پیدا می‌کند.
ذکر این نکته ضروری است که طراحی و اجرای این نوع آبیاری نیاز به تخصص داشته و اغلب در زمین‌های دارای مقیاس متوسط و بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مزایای آبیاری زیر سطحی
· توزیع یکنواخت آب و رسیدن آن به محصول به بهترین شکل ممکن
· کاهش میزان تبخیر آب به دلیل قرار گرفتن این سیستم در زیر خاک
· قابلیت تنظیم مقدار آب مورد استفاده و جلوگیری از هدر رفتن آن در اثر ایجاد رواناب و یا تبخیر
· حفظ رطوبت خاک به شکل بهینه در اطراف ریشه از طریق آبیاری مکرر
· امکان استفاده از آن در مناطق خشک و بادخیز همراه با عملکرد عالی
· کاهش تماس آب فاضلاب تصفیه شده برای محصولات زراعی
· کاهش بیماری‌های گیاهی به دلیل عدم تماس مستقیم برق برگ و ساقه با آب در طراحی اجرای آبیاری زیر سطحی
· امکان هدایت مواد مغذی همراه با آب به سمت ریشه گیاهان
· امکان استفاده در زمین‌های نامسطح و شیبدار
· خشک ماندن سطح خاک و جلوگیری از رشد علف‌های هرز
معایب آبیاری زیر سطحی
· احتمال گرفتگی نازل‌ها و لوله های آبیاری زیر سطحی در زمان استفاده از این سیستم وجود دارد.
· ممکن است ریشه گیاهان در این روش مسدود شده و یا معیوب شوند.
· باکتری‌ها و جلبک‌ها نیز می‌توانند باعث افزایش احتمال گرفتگی نازل‌ها شوند.
· مواد آلی و ذرات معلق موجود در آب نیز ریسک انسداد نازل را افزایش می‌دهند
· ممکن است جوندگان نوار‌های این سیستم را جویده و آن را از مدار خارج کنند.
· احتمال آسیب دیدگی لوله‌ها توسط ماشین آلات سنگین نیز وجود دارد.
انسداد نازل‌ها
تجهیزات آبیاری زیر سطحی به عنوان یک سیستم آبیاری کارآمد شامل لوله‌ها و نوار‌های قطره‌ای مدفون شده در خاک است. لوله‌ها وظیفه تأمین آب ریشه را بر عهده داشته و برخلاف آبیاری سطحی، احتمال پوسته پوسته شدن سطح خاک، تبخیر، ایجاد روان آب و یا آبگیری اشباع را به حداقل می‌رساند.
با این حال عوامل مختلفی ممکن است باعث آسیب دیدگی و انسداد نازل‌ها شوند. وجود ذرات معلق، تشکیل باکتری و جلبک یا وجود جوندگان از جمله عوامل انسداد نازل‌ها در طراحی اجرای آبیاری زیر سطحی هستند. همچنین ممکن است به کارگیری ماشین آلات سنگین در مزارع کشاورزی و باغات باعث آسیب به این لوله‌ها شوند. بنابراین، بررسی و نگهداری از این نازل‌ها امری حیاتی است.
هزینه نسبتا بالا
در سیستم آبیاری زیر سطحی علاوه بر مزایای گفته شده، معایبی نیز وجود دارد. سیستم آبیاری زیرسطحی با معایبی از جمله عدم تخصص و علم کافی برای نگهداری از سیستم، امکان ایجاد مکش معکوس و گرفتگی قطره چکان و هزینه بالای خرید و اجرا همراه است.
آبیاری زیرسطحی درختان نسبت به روش آبیاری سطحی هزینه بالاتری به همراه دارد. با این حال، امکان اجرای یک سیستم استاندارد همراه با کاهش هزینه‌ها نیز وجود دارد. هزینه استفاده از این تکنیک به منبع آب، کیفیت آب، انتخاب مواد، خصوصیات خاک، درجه نیاز به تصفیه آب و درجه اتوماسیون بستگی دارد. در صورتی که از این سیستم به خوبی نگهداری شود می‌توان طول عمر آن را افزایش داد
روش های پیاده سازی آبیاری زیر سطحی
سیستم آبیاری زیر سطحی به عنوان اساسی‌ترین فرایند در کشاورزی و باغداری، تأثیر مستقیمی روی بهره‌وری و افزایش کیفیت محصولات دارد.
در سال‌های اخیر استفاده از این سیستم نوین برای کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک افزایش داشته است. این روش می‌تواند برای باغات، درختان میوه و برای آبیاری در مزارع مورد استفاده قرار بگیرد.
مراحل اجرای این روش در مزارع و باغ‌ها شامل موارد زیر است.
· انتخاب لوله مناسب و مقاوم بسته به نوع گیاه و نوع ریشه برای قرارگیری در زیر خاک.
· حفاری کانال به شکل موازی، قرار دادن لوله‌ها در آن و پوشاندن آن‌ها در عمق مناسب خاک.
· اتصال لوله‌ها به عنوان لوازم آبیاری زیر سطحی به یک منبع آب از قبیل مخزن ذخیره یا چاه.
· انجام تنظیمات مناسب برای فشار آب با کمک پمپ و یا تنظیم‌کننده‌های فشار.
· جلوگیری از تبخیر و اتلاف آب در سطح خاک و رساندن آن به سوراخ‌های کوچک یا قطره چکان‌های موجود در لوله‌ها.
آبیاری زیر سطحی برای باغات
در طراحی اجرای آبیاری زیر سطحی از لوله‌های آبیاری در عمق ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متری خاک استفاده می‌شود. در این روش عواملی از جمله عمق نفوذ ریشه، شرایط خاک و اقلیم منطقه و نیاز آبی گیاه روی سیستم آبیاری مؤثر خواهند بود.
بنابراین باید برای دریافت نتایج مطلوب علاوه بر تعیین نیاز آبیاری درختان، به آنالیز خاک و وضعیت تهویه آن و همچنین ناحیه توسعه ریشه توجه کرد. در این روش، علاوه بر حداقل میزان تبخیر، جذب آب توسط گیاه به حداکثر رسیده و مشکل شوری خاک در مناطق مختلف برطرف خواهد شد.
آبیاری زیرسطحی درختان میوه
از روش آبیاری زیرسطحی می‌توان برای درختان میوه از جمله مرکبات، انار، پسته، سیب و غیره استفاده کرد. در این روش نیز نوار‌های آبیاری اغلب به صورت دایره‌ای در اطراف درخت در عمق ۴۰ تا ۶۰ متر سانتی‌متری مدفون نصب می‌شوند.
این روش نیز باعث کاهش تبخیر سطحی و افزایش نفوذ آب به ریشه خواهد شد. برای آبیاری نوع زیر سطحی درختان می‌توان از روش‌هایی مانند آبیاری قطره‌ای زیر سطحی، آبیاری نوار تیپ و آبیاری میکرو اسپری زیر سطحی استفاده کرد.
در هر کدام از این روش‌ها نازل‌ها مسئول توزیع یکنواخت آب در اطراف ریشه خواهند بود. همچنین می‌توان از این روش همراه با لوازم آبیاری زیر سطحی برای انواع مختلف خاک و برای گیاهان گوناگون استفاده کرد.
آبیاری زیر سطحی در مزارع
از آبیاری قطره ای زیرسطحی می‌توان برای کشت گیاهانی از جمله گندم، پنبه، یونجه و ذرت و در مزارع نیز بهره برد. آبیاری زیرسطحی درختان برای زمین‌های کشاورزی بدین صورت است که آب از منبع وارد لوله‌ها و قطره چکان‌های دفن شده در زیر زمین خواهد شد.
همچنین از لوله‌های قطره چکاندار یا دریپ لاین برای آبیاری گیاهان مورد استفاده قرار گرفته و با توجه به جنس خاک در عمق ۴۰ تا ۵۰ سانتی‌متری قرار می‌گیرند. روش آبیاری زیرسطحی برای مزارع باعث افزایش راندمان آبیاری، جذب سریع رطوبت توسط ریشه‌ها، عدم تبخیر رطوبت و صرفه‌جویی در مصرف آب خواهد شد.
جدیدترین روش آبیاری زیر سطحی کدام است؟
پیشرفت تکنولوژی باعث شده تا امکان استفاده از سنسور‌های هوشمند، سیستم‌های کنترل از راه دور و نانو لوله‌های آبیاری در طراحی اجرای آبیاری زیر سطحی وجود داشته باشد. از جمله جدیدترین روش‌ها و لوازم آبیاری زیر سطحی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
· سیستم لوله آبیاری زیر سطحی گردو با کمک سنسور‌های رطوبت سنج و کنترل‌کننده هوشمند.
· استفاده از لوله‌های نانو برای کاهش خطر انسداد و افزایش عمر لوله‌ها در زیر خاک.
· آبیاری نوع زیر سطحی همزمان با تزریق کود به صورت محلول در آب همراه با افزایش کارایی و جذب مواد مغذی.
· ترکیب سیستم‌های لوله آبیاری زیر سطحی با پنل‌های خورشیدی برای تامین انرژی همراه با کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری.
طراحی و تجهیزات آبیاری زیر سطحی
آبیاری زیرسطحی به عنوان پیشرفته‌ترین روش آبیاری، یک راهکار موثر در مدیریت منابع آبی محسوب می‌شود. در این بین، طراحی صحیح و انتخاب تجهیزات مناسب برای اجرای سیستم می‌تواند روی عملکرد و عمر آن تاثیر بسزایی داشته باشد. برای طراحی و به کارگیری تجهیزات مناسب در این نوع آبیاری باید به موارد زیر توجه داشت.
· نوع خاک و ویژگی‌های آن از قبیل ظرفیت نگهداری آب.
· توجه به ویژگی‌های خاک برای انتخاب عمق مناسب قرارگیری لوله و فاصله آن‌ها از یکدیگر در آبیاری قطره ای زیرسطحی
· توجه به نوع گیاهان و نیاز‌های آبی آن‌ها.
· منبع آب مورد استفاده با حداقل املاح و ذرات همراه با سیستم‌های فدراسیون.
· توجه به فشار و دبی آب برای توزیع یکنواخت آب در مزرعه و باغ.
انواع لوله های آبیاری
یکی از بخش‌های مهم در تجهیزات آبیاری زیر سطحی لوله‌ها هستند. در واقع لوله‌ها نقش اصلی را در این سیستم و برای انتقال آب و رساندن آن به ریشه گیاهان بازی می‌کنند. می‌توان از لوله‌های مختلفی در این نوع سیستم آبیاری استفاده کرد. این لوله‌ها اغلب استوانه‌ای شکل بوده و دارای بخش ورودی آب و قابلیت اتصال به انواع شبکه آبیاری همراه با توزیع مناسب آب خواهند بود.
در این سیستم آبرسانی می‌توان لوله پلیکا، از برند آویسا لوله و لوله های پلی اتیلن و نوار‌های آبیاری قطره‌ای را به کار برد. لوله های استفاده شده در این سیستم مقاومت بالایی در برابر فشار و ضربه داشته و به دلیل داشتن وزن سبک و نصب آسان، گزینه مناسبی برای استفاده در زمین‌ها کشاورزی و پروژه‌های طولانی مدت محسوب می‌شوند.
آبیاری زیر سطحی با لوله پلیکا
لوله پلیکا به دلیل ویژگی‌های خاص می‌تواند در سیستم‌های آبیاری قطره ای زیرسطحی مورد استفاده قرار بگیرد. این نوع لوله در برابر فشار و ضربه مقاومت بالایی داشته و به همین دلیل می‌توان در زمین‌های سخت نیز در آن استفاده کرد.
متریال به کار رفته در ساخت لوله های پلیکا به گونه‌ای است که با مواد شیمیایی واکنش نشان نمی‌دهد. بنابراین می‌توان از آن در سیستم‌های تزریق کود نیز استفاده کرد. لوله پلیکا برخلاف دیگر لوله‌ها عمر بیشتری داشته و میزان پوسیدگی و ترک خوردگی در آن کمتر است. علاوه بر آن، امکان نصب آسان آن همراه با اتصالات استاندارد با سرعت بیشتر و هزینه کمتر وجود دارد.
نکات قابل توجه در اجرای آبیاری زیر سطحی
انتخاب عمق مناسب برای نصب لوله‌ها در آبیاری قطره ای زیرسطحی اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال در خاک‌های سبک باید عمق ۱۵ تا ۳۰ سانتی‌متری انتخاب شود. در مقابل این عمق در خاک‌های سنگین ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر است.
فاصله بین لوله‌ها و نوار‌ها اهمیت دارد. در کشت‌های متراکمی فاصله باید بین ۳۰ تا ۴۰ سانتی‌متر باشد. همچنین در باغات نیز باید با توجه به نوع و سن درخت فاصله ۷۰ تا ۱۵۰ سانتی‌متری رعایت شود.
برای محافظت از سیستم در برابر آسیب‌ها می‌توان از نشانگر‌های سطحی استفاده کرد. همچنین به کارگیری پوشش‌های محافظتی در جلوگیری از نفوذ ریشه به درون لوله موثر است.
خطرات انسداد نازل‌ها
از جمله مشکلات رایج در لوله آبیاری زیر سطحی گردو خطر انسداد نازل‌ها و لوله‌ها است. زیرا این مورد باعث کاهش عملکرد سیستم و توزیع نامناسب آب در باغ یا مزرعه خواهد شد. اغلب لوله‌ها و نازل‌ها از طریق رسوبات معدنی، جلبک، باکتری‌ها و ذرات معلق مسدود می‌شوند.
برای جلوگیری از مسدودی نازل‌ها می‌توان از فیلتر‌های مناسب برای تصفیه آب استفاده کرد. همچنین راهکار‌های دیگری مانند شستشوی دوره‌ای لوله‌ها با آب پرفشار یا مواد شوینده و یا تزریق مواد ضد رسوب از جمله اسید‌های ضعیف برای حل کردن املاح معدنی در نازل‌ها پیشنهاد می‌شود.
تأثیر انتخاب تجهیزات
تجهیزات مناسب و استفاده از آن در این نوع سیستم آبیاری اهمیت زیادی دارد. اگر از تجهیزات مناسب استفاده شود، بهره‌وری آب، عملکرد گیاهان و هزینه‌های نگهداری کاهش پیدا می‌کند. استفاده از لوله‌های با کیفیت بدون خرابی، به کارگیری فیلتر‌های مناسب برای کاهش مسدود شدن نازل‌ها و سیستم کنترل فشار باعث عملکرد بهینه سیستم آبیاری زیر سطحی گردو خواهد شد.
هزینه‌ها و بودجه بندی اجرای سیستم آبیاری
اجرای موفق سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی درختان به استفاده از تجهیزات مناسب، طراحی دقیق و نصب توسط متخصص نیاز دارد. اگرچه این روش از روش‌های نوین و کارآمد برای مدیریت بهینه منابع آبی محسوب می‌شود، اما هزینه‌های آن از جمله هزینه‌های اولیه نصب و نگهداری برای بسیاری از افراد چالش برانگیز خواهد بود.
به طور کلی هزینه‌ها و بودجه‌بندی اجرای سیستم شامل هزینه‌های نصب و راه‌اندازی اولیه، هزینه‌های مربوط به خرید لوله‌ها و اتصالات و به کارگیری سیستم فیلتراسیون و تصفیه آب است. همچنین در این سیستم از پمپ‌های فشار پایین تا متوسط برای تنظیم فشار استفاده می‌شود که ممکن است ۱۰ تا ۳۰ درصد هزینه کلیه سیستم را شامل شود.
در صورتی که بخواهید برای کنترل این سیستم از سنسور‌های رطوبت خاک و کنترل هوشمند نیز استفاده کنید، هزینه اولیه بیشتر خواهد شد. در کنار هزینه‌های گفته شده، هزینه‌های عملیاتی و نگهداری سیستم نیز وجود دارند. این هزینه‌ها شامل هزینه مربوط به مصرف انرژی و برق، هزینه مواد شیمیایی به کار گرفته شده برای رفع انسدادی نازل‌ها، هزینه تعویض قطعات و تعمیرات دوره‌ای هستند.
نگهداری و تعمیرات سیستم آبیاری زیر سطحی
نگهداری منظم و دوره‌ای سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی درختان می‌تواند عمر مفید آن را افزایش داده و از ایجاد هزینه‌های سنگین مربوط به تعمیرات جلوگیری کند. بنابراین، بررسی دوره‌ای سیستم ضروری است. از جمله مراحل نگهداری و سرویس‌های دوره‌ای سیستم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
· بررسی فشار و دبی آب برای توزیع یکنواخت.
· شستن، تمیز کردن و تعویض فیلتر‌ها در صورت مشاهده افت فشار یا کاهش دبی آب.
· بررسی وضعیت لوله‌ها و برطرف کردن مسدودی نازل‌ها از طریق روش‌های مختلف.
· تعویض لوله های آبیاری زیر سطحی آسیب دیده یا ترک خورده برای جلوگیری از نشتی آب.
· به کارگیری سنسور‌های رطوبتی برای بررسی میزان آبیاری و جلوگیری از کم ابی یا آبیاری بیش از اندازه.
· شستشوی دوره‌ای لوله های آبیاری زیر سطحی برای جلوگیری از انسداد.
جلوگیری از انسداد نازل‌ها
رسوبات معدنی، ذرات معلق گل و لای، رشد جلبک و باکتری همگی از جمله عوامل رایج در گرفتگی نازل‌ها محسوب می‌شوند. استفاده از فیلتر‌های مناسب، بررسی و تمیز کردن دوره‌ای فیلتر‌ها، جلوگیری از رسوب‌گذاری در سیستم لوله آبیاری زیر سطحی گردو و کنترل کیفیت آب ورودی می‌تواند از انسداد نازل‌ها در طول استفاده از این سیستم موثر باشند.
حفظ عملکرد سیستم
برای اینکه سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی درختان بتواند عملکرد مناسبی داشته و طول عمر آن افزایش یابد، رعایت برخی نکات ضروری است. کشاورزان و باغداران باید با تنظیم دقیق فشار آب از ترکیدگی یا انسداد نازل‌ها جلوگیری کنند.
همچنین به کارگیری تجهیزات کنترل هوشمند می‌تواند به مدیریت بهتر مصرف آب منجر شود. علاوه بر آن، بررسی دوره‌ای خاک و ریشه گیاهان نشان دهنده عملکرد مناسب سیستم خواهد بود. در ضمن، برای نگهداری صحیح و جلوگیری از بروز مشکلات احتمالی در لوله های آبیاری زیر سطحی باید آموزش‌های مناسب جهت استفاده بهینه از این سیستم دریافت شود.
تیجه‌گیری
سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی درختان با مزایای فراوانی از جمله کاهش مصرف آب و افزایش بازدهی محصولات کشاورزی و باغی، از گزینه‌های مناسب در مدیریت بهینه منابع آبی محسوب می‌شود. با این حال، برای اجرای سیستم به بودجه مناسب، نگهداری منظم و برنامه‌ریزی دقیق نیاز است.
در صورتی که کشاورزان و باغداران نکات گفته شده در بالا را رعایت کنند می‌توانند از این سیستم به نحو احسن بهره‌برداری کرده و علاوه بر کاهش هزینه‌های مربوط به آبیاری، عملکرد آن را افزایش دهند.
بدون دیدگاه