مقاله در مورد آبیاری قطره ای

بخشی از مقاله

آبیاری قطره ای

هدفهای رفتاری : در پایان این فصل ، فراگیر باید بتواند :
1- آبیاری قطره ای را تعریف کند .
2- انواع سیستم های آبیاری قطره ای را توضیح دهد .
3- ویژگیهای آبیاری قطره ای را بیان کند .

4- عوامل مؤثر در آبیاری قطره ای را نام ببرد .
5- محدودیت های استفاده از سیستم آبیاری قطره ای را بیان کند .
6- اجزا ی سیستم آبیاری قطره ای را توضیح دهد .
7- انواع گسیلنده ها را توضیح دهد .
8- نحوه اتصال گسیلنده ها به لولة جانبی را توضیح دهد.
9- انسداد گسیلنده ها را توضیح دهد .
10- شبکه لوله های توزیع آب را توضیح دهد .
11- نحوه اتصال لوله ها را انجام دهد .

12- تجهیزات ایستگاه کنترل را توضیح دهد.
13- شبکه آبیاری قطره ای را راه اندازی کند .
14- قطره چکانها را تمیز و تعویض کند .
15- سیستم آبیاری قطره ای را سرویس کند .
آبیاری قطره ای :
سیستم آبیاری قطره ای عبارت است از شبکة وسیعی از لوله های معمولاً باریک که آب تصفیه شده را به خاک نزدیک گیاه هدایت می کند و طی آن ، آب با فشار کم از روزنه یا وسیله ای به نام گسیلنده از شبکه خارج و به صورت قطراتی در پای بوته ریخته می شود . آبیاری قطره ای تجارتی از اواسط دهه 1960 و بعد از پیدایش و وفور شیلنگها و ضمایم پلاستیکی ارزان قیمت آغاز شد .
انواع سیستم های آبیاری قطره ای

1- آبیاری قطره چکانی : پخش آهسته آب بر سطح خاک به صورت قطرات مجزا یا پیوسته ، یا جریانهای باریک از روزنه های ریز را آبیاری قطره چکانی می نامند .
2- آبیاری زیر بستری : در این سیستم جریان آب وجود ندارد ، بلکه یک فضای رطوبتی ملایم و نسبتاً یکنواخت بنام پیاز رطوبتی در اطراف ایجاد می شود .
لوله های فوق سوراخ دار نیستند بلکه اسفنجی هستند و فن آوری آن فوق به گونه ای است که با فشار خیلی کم ( 6/0 تا 8/0 بار ) آب را از دیواره لوله تراوش می کند و

پس از ایجاد یک فضای رطوبتی با اطراف خود به تعادل میرسد و به میزانی که ریشه گیاه آب را می مکد لوله هم تراوش می کند و در این سیستم هیچگونه تبخیری هم وجود ندارد
این لوله ها متناسب با نوع گیاه و شرایط آب و هوایی و اقلیم تولید می شوند . از مزارع بزرگ گرفته تا باغها ، پارکها و فضای سبز ،‌ جنگلهای مصنوعی ،‌زمینهای ورزشی ، گلخانه ها ، باغجه های منازل و حتی گلدانهای کنار پنجره و گلدانهای معملی و ... می توانند به این سیستم مجهز شوند . این لوله ها به دو صورت دستی و مکانیزه در زمین قرار داده می شوند .
الف – نصب دستی : برای این منظور ابتدا توسط کارگر ترانشه مربوه باعمق های تعیین شده و با عرض حدود 30 تا 40 سانتی متر حفر گردیده و پس از قرار دادن لوله ، روی آن را با خاک مناسب و مخلوط با کود دامی پر میکنند تا محیط متخلخلی در اطراف لوله ایجاد شود .
ب – نصب مکانیزه : در این روش توسط شیارکن و یا زیر شکن های مناسب که توسط تراکتور کشیده می شود همزمان با ایجاد شیار لوله نیز خوابانیده می شود .

آبیاری فواره ای : عبارت اشز آب فشانی است که آب را به صورت چتر مانند در محل مورد نظر در کنار درخت پخش می کند و نیاز آبی نیز با اختصاص دادن یک آبفشان برای هر درخت کاملاً تأمین می شود . دبی این وسیله به طور معمول از نفوذپذیری خاک بیشتر است ، بنابراین اخداث یک تشتک کوچک در پای درخت برای کنترل توزیع آب توصیه می شود .
آبیاری مه پاش : پخش آب به وسیله یک اشانک یا مه پاش کوچک بر سطح خاک را « آبیاری مه پاش » می نامند .
ویژگیهای آبیاری قطره ای :
آبیاری قطره ای داریی ویژگیهای منحصر به فرد است که در دیگر روشها بندرت دیده می شود .
این ویژگیها را می توان چنین بیان کرد :
- فقط بخشی از خاک مرطوب شده و آبیاری می گردد

- مقدار بده آبی و همچنین فشار مورد نیاز برای آبیاری در حد کم و ضعیفی است .
- تأسیسات شبکه آبیاری خیلی سبک است و در محل های ثابتی قرا ر می گیرند .
- باعث خیس و مرطوب شدن برگها و پوشش گیاهی نمی گردد .
- روش مطلوبی برای حاصلخیزی نیز بحساب می آید .
- از سایر فعالیتهایی که معمولاً‌ بر روی گیاه صورت می پذیرد کاملاً مستقل است .
- در اکثر موارد ضرورت اتوماتیک کردن سیستم را میطلبد ( بنابراین انتقال آب به مقدار کم و دفعات بیشتری انجام می شود .
عوامل مؤ‍ثر در آبیاری قطره ای
قبل از تصمیم گیری در مورد اجرا و بخصوص قبل ا ز شروع طراحی سیستم آبیاری قطره ای باید عوامل مختلفی از قبیل خاک ، منابع آب ، نوع زراعت ، آب و هوا و غیره مورد بررسی قرار گیرد .
محدودیت های استفاده از سیستم آبیاری قطره ای
متأسفانه ، امکان استفاده از آبیاری قطره ای – با تمام مزایایی که دارد – محدود می باشد .
عواملی که این محدودیت را بوجود می آورند به شرح ذیل است :
- سرمایه گذاری اولیه نسبتاً‌ زیاد می باشد .

- خطر تجمع نمک در ناحیه ریشه گیاه وجود دارد .
- مجاری قطره چکانها بر اثر وجود مواد زاید در آب آبیاری مسدود می گردد .
- لوله های پلاستیکی بکار رفته در شبکه ، تحت تاثیر اشعه ماوراء‌‌ بنفش خورشید قرار می گیرد و بتدریج کیفیت خود را از دست می دهد .
- لوله های پلاستیکی ( پلی اتیلن )‌در معرض خطر جوندگان صحرایی می باشند .
- مواد شیمیایی تزریقی در سیستم ممکن است روی جنس لوله ها اثر نامطلوب بگذارد .
- اگر اشکالاتی در فیاتر ها بروز دهد ، مواد نا خالص وارد لوله ها و س
اجزای مهم سیستم آبیاری قطره ای
اجزای سیستم آبیاری قطره ای با سیستم های دیگر آبیاری متفاوت است . زیرا در این روش می باید آب تصفیه شود و سپس در یک شبکه مخصوص توزیع گردد . در شکل زیر اجزای این سیستم به صورت شماتیک نشان داده شده است .

چنانکه که مشاهده می شود این سیستم شامل سه قسمت عمده است :
خط اصلی : مشتمل بر پمپ برای تامین فشار در سیستم انژکتور کود های شیمیایی برای تزریق کود به داخل سیستم ، فیلتر اولیه برای جدا کردن مواد معلق درشت از آب ، فشار سنج در دو طرف فیلتر برای پی بردن به زمان شست و شوی آن از روی مقدار افت فشار ، شیر کنترل جریان و دپی سنج آخرین جزء خط اصلی است .

قسمت نیمه اصلی
شامل فیلتر ثانوی برای جدا کردن مواد معلق ریز ، شیرهای سلو نوئید از نظر کمک به خود کار کردن سیستم ، تنظیم کننده فشار ، فشار سنج ، شیر کنترل جریان و در انتهای قسمت نیمه اصلی شیر تخلیه نصب است تا هر چند یک بار مواد جمع شده در لوله تخلیه گردد .
لوله های جانبی

لوله هایی هستند که از قسمت نیمه اصلی منشعب شده ، آب را به کمک گسیلنده ها در سطح زمین پخش می نمایند .
قسمتهای اصلی سیستم آبیاری قطره ای شامل قطعات زیر می باشند :
گسیلنده ها
در آبیاری قطره ای آب به فواصل بین ردیفهای کشت انتقال می یابد و در نزدیکی گیاه توزیع می گردد . حسب اینکه انتقال و توزیع آب با دو وسیله متفاوت صورت پذیرد یا بر عکس هر دو وظیفه را در یک واحد عهده دار باشد ، دو تیپ آبیاری از هم قابل تشخیص و تفکیک می باشد
حالت اول :
انتقال ای با شبکه و لوله های آبیاری که از جنس پلاستیک است و گسیانده ها بر روی آن به فواصل ثابت و مشخصی نصب می گردد . انواع گسیانده ها شامل : قطره چکانها ، گسیلنده قابل تنظیم و گسیلنده خیلی ریز هستند .

حالت دوم :
انتقال و توزیع آب با یک وسیله انجام می شود و آنها معمولاً شامل لوله های سوراخ دار و لوله های غلاف دار هستند .
الف ) انواع قطره چکانها : قطره چکانها ره به دو صورت دسته بندی می کنند.
بر حسب مقدار دبی :
فشار سیستم به طور متداول یک اتمسفر است و دبی قطره چکانها بین 1 تا 8 لیتر در ساعت متغیر می باشد ولی بده آبی که در عمل بیشترین کاربرد را دارد عبارت است از :
2 لیتر در ساعت برای صیفیحات گلخانه ای و زیر پلاستیک
4 لیتر در ساعت برا ی گیاهان چند ساله ، درختان میوه و تاکستان
قطره چکانها را بنا به نحوه استهلاک فشار می توان به چند دسته تقسیم نمود :
قطره چکان با مدار و مسیر طولانی
در این نوع قطره چکانها برا ی اینکه فشار موجود در داخل لوله ها به شکل افت انرژی مستهلک گردد ، اب مسیر نسبتاً طولانی در حدود 1-1/0 متر ار طی می کند . این نوع قطره چکانها به دو صورت طولانی یکنواخت و مسیر طولانی غیر یکنواخت تقسیم بندی می شوند . (شکلهای زیر )

قطره چکان با مدار و مسیر کوتاه :
در این نوع ، آب از یک مجرا و سوراخ ریز به گونه ای عبور می کند که فشار حاصله در داخل لوله آبیاری تبدیل به سرعت می گردد و آب با طول پرتاب خیلی کم و ضعیفی خارج می شود . البته در حال حاضر این نوع قطره چکانها به دلیل حساسیت زیاد نسبت به انسداد ، دارای تنوع و تعداد کمتری می باشند ( شکل زیر )

قطره چکانهای چند دهانه ای :
در باغها و گیاهان چند ساله ة سیستم ریشه های گیاه گسترش می یابد و مصرف روزانه آب در آنها نسبتاً زیاد می شود . در چنین مواردی بهتر است برای هر گیاه نقاط آبیاری زیاد تری در نظر گرفته شود . برای آبیاری این محصولات استفاده از قطره چکانهایی که چند نقطه خروجی دارند رایج است . این عمل را با استفاده از لوله های موبینی که با طول معین انتخاب می شوند نیز می توان انجام داد ( شکل زیر )

گسیلنده قابل تنظیم :
این نوع گسیلنده ها مجهز به یک سوراخ کالیبره و قابل تنظیم است ( قطر بین 2/1 تا 2/2 میلیمتر متغیر است ) که روی لوله آبیاری به فواصل منظم ( 5/2 تا 5/6 ) نصب می شوند و با یک پوشش و کلاهک ، آب را به شکل پودری قطره ای به بیرون هدایت می نمایند . آب خروجی در داخل نهر های حوضچه ای شکل و کوچک که گسیلنده در کف آن قرار دارد ریخته می شود . دبی آن بین 35 تا 100 لیتر در ساعت است . ( شکل زیر )

گسیلنده خیلی ریز :
این نوع گسیلنده مانند آبپاشهای آبیاری بارانی عمل می کنند . در حدود 3/0 تا 5/0 متر بالای سطح خاک قرار گرفته ، آب را به شکل پودری و بارانی به سطح زمین می پاشد به گونه ای که در نزدیکی گیاه لکه های مرطوب آن تشکیل می گردد . طول پرتاب این نوع گسیلنده ها بین یک تا دو متغیر است و فرم سطح مورد آبیاری نیز بر حسب نوع کلاهکی به کار می رود متغیر می باشد . ( شکل زیر )

لوله های غلاف دار
لوله های غلاف دار ، لوله های پلاستیکی ساخته می شوند که ضمن هدایت و انتقال آب نقش توزیع آن را در سر زمینن نیز بر عهده دارند . دو غلاف بهم چسبیده یکی دارای مقطع بزرگتر که نقش آن انتقال آب در طول لوله است و با سوراخهایی آب را به داخل غلاف منتقل می نماید و دیگری با مقطعی کوچکتر آب را به بیرون برای تغذیه گیاه هدایت می کند ( شکل زیر )

لوله های روزنه دار:
این نوع گسیلنده ها عبارتند از : از یک سری لوله های کم قطر و مشبک که آب در سر تا سر آن به بیرون نشت می کند . این لوله ها معمولاً در عمق 20 تا 50 سانتیمتر در دل خاک تعبیه می شوند .
ب - نحوه اتصال گسیلنده ها به لوله جانبی
گسیلنده ها ممکن است داخل خط لوله آبده و یا خارج از آن قرار گیرند و نوع داخل خط یا داخل لوله ای از دو طرف به لوله جانبی متصل می شود بنابراین لازم است لوله جانبی به قطعات کوچکی تقسیم گرد . از آن جا که لازم است تمام آب لوله جانبی از داخل گسیلنده ها عبور کند ، فشار در لوله جانبی به طور بارزی افت می کند .

گسیلنده ها ی خارج خط یا خارج لوله ای آنهایی هستند که روی لوله هایی جانبی و خارج از آن نصب می شوند . این گسیلنده ها فقط آب جاری در لوله های جانبی منحرف کرده ، از سوراخ خود خارج می نمایند . در بیشتر شبکه های آبیاری قطره ای از این نوع گسیلنده ها استفاده می شود .
گسیلنده های خارج لوله ای ممکن است همراه با پایه عمودی باشد و معمولاً در شرایطی بکار برده می شود که لوله جانبی زیر زمین دفن شده باشد . این نوع گسیلنده هایی که تشریح شد در شکل زیر دیده شد .

ویژگیهای گسیلنده ها :
گسیلنده ها صرف نظر از اینکه چه نوعی هستند می باید از ویژگیهای معینی بشرح زیر برخوردار باشند .
1. دبی مناسب را از خود عبور دهد . ( نه زیاد نه کم که مواد معلق در آن رسوب نماید .
2. با تغییرات فشار سیستم ، دبی آن زیاد تغییر نکند .
3. در مقابل تابش آفتاب ، تغییرات دما و سایر عوامل محیطی مقاوم باشد .
4. تا حد ممکن باید ساده باشد و بعد از تنظیمهای الیه نیازی به تمیز کردن ، تنظیم و بازدید مجدد نداشته باشد .
5. ارزان قیمت و با دوام باشد .
انسداد گسیلنده ها
مطالعاتی که کمیته بین المللی آبیاری و زه کشی پیرامون وسایل آبیاری قطره ای انجام شده است حاکی از آن است که در تمام کشورهای جهان که از روشهای جدید آبیاری استفاده می کنند مشکل بزرگ انسداد گسیلنده ها وجود دارد . البته تعداد زیادی از این کشورها سعی کرده اند تا اندازه ای بر این مشکل فایق آیند .
عواملی راکه موجب انسداد گسیلنده ها می شوند می توان در سه گروه فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی دسته بندی نمود .
انسداد فیزیکی
انسداد به وسیله ذرات نسبتاً بزرگ که معمولاً در ابتدای مسیر عبور آب رخ می دهد و در ایم صورت دبی گسیلند ها به طور ناگهانی قطع یا تغییر می یابد .
رسوب تدریجی مواد بسیار ریز در دیواره مسیر عبور آب از گسلند ه ها که در ایم مورد تغییر دبی بسیار کند صورت می گیرد . حالت اول بیشتر در گسیلنده های کوتاه مسیر و حالت دوم در گسیلندههای طولانی مسیر اتفاق می افتد .

جلبک ة باکتری یا بقایای غیر زنده آنها ، اسپور یا تخم و لاروجانوران ة حلزون ، قطعات پلاستیکی باقیمانده در زمان نصب تاسیسات یا شکستگی لوله ها نیز می تواند موجب انسداد و گرفتگی گسیلنده ها گردد .
انسداد شیمیایی :
اگر آب آبیاری از منابع زیر زمینی تامین شده باشد ، گرفتگی یا انسداد گسیلنده ها از نوع شیمیایی خواهد بود . زیرا این آبها اغلب حاوی مقدار زیادی نمکهای محلول می باشند . معمولترین عوامل شیمیایی انسداد گسیلند ه ها را کربناتها و سولفاتهای کلسیم یا منیزیم تشکیل می دهند
انسداد بیولوژیکی :
فعالیتهای بیولوژیکی و تولیدات جانبی آنها در آب آبیاری ممکن است مشکلات بزرگی را در سیستم آبیاری قطره ای بوجود آورد . ترکیبت آلی به این صورت به وجود می آیند به صورت رسوبات لزجی در لوله های آبده و گسیلند ه ها باقی می مانند که اگر شرایط زیستی مانع اغزایش آنها نشود تمام سیستم خراب و غیر قابل استفاده خواهند کرد . چنانچه از تکثیر مواد الی جلوگیری نشود ، مواد جامع معلق نیز با این لجنها به هم می پیوندند و موجب تراکم و انسداد سیستم می شوند . امواع مختلف مواد لزج و لجنی شامل مواد آهن دار ، ترکیبات منگنز ، ترکیبات گوگرد ، مواد نامشخص دیگر می باشد .
شبکه لوله های توزیع آب :
در سیستم آبیاری قطره ای ، شبکه لوله های توزیع آب مرکب از اجزای زیر است .
لوله های جانبی
لوله های نیمه اصلی
لوله های اصلی
الف ) لوله های جانبی
لوله های باریکی هستند که گسیلنده ها بر روی آنها نصب می شوند و آب را از لوله فرعی دریافت کرده ، به گسیلنده ها تحویل می دهند . این لوله ها باید از موادی ساخته شوند که به اندازه کافی الاستیک باشند تا وقتی گسیلنده ها در آنها برای حمل و نقل متوالی کافی باشد و نسبت به تابش خورشید و یخبندان مقاوم باشند معمولاً برای جانبیها از لوله های پلی اتیلن استفاده می شود . استفاده از لوله های pvc و یا لوله های پلی پرو پیلن بندرت صورت می گیرد .
ب ) لوله های نیمه اصلی
لوله هایی هستند که آب را از لوله های اصلی گرفته ، به جانبیها تحویل می دهند . نقش این لوله ها تامین آب و فشار مورد نیاز برای جانبیهاست . از نظر جنس ، مشابه لوله های جانبی می باشند . این لوله بر حسب موقعیت در سطح زمین قرار گیرد یا در داخل آن دفن گردد .
ج -لوله های اصلی

این لوله ها نقش جابجایی آب را در شبکه بر عهده دارند و معمولاً در زیر زمین کار گذاشتهمی شوند. جنس این لوله ها عموماً از مواد مقاوم نسبت به زنگ می باشد این موضوع از نظر گسیلنده ها به لحاظ مسدود شدن بسیار دارای اهمیت است . رایجترین لوله هایی که برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از : لوله های پلی اتیلن ، لوله های پلی وینیل یا پی وی سی ( pvc ) با این حال لوله های نوع آزبست ، اپوکسی و لوله های فولادی پوشش شده با اپوکسی نیز بری این منظور به کار گرفته می شوند.