انواع سیستم های آبیاری قطره ای

انواع سیستم‌های آبیاری قطره‌ای

آبیاری قطره‌چکانی

آبیاری قطره‌چکانی به معنای پخش آهسته آب بر سطح خاک از طریق قطره‌چکان‌ها یا گسیلنده‌های ریز است. در این روش آب با دبی کم و موضعی به ناحیه ریشه گیاه تحویل می‌شود که منجر به کاهش تبخیر و افزایش کارایی مصرف آب می‌گردد. این روش برای سبزیجات گلخانه‌ای، درختان میوه و مزراع باغی بسیار مناسب است.

آبیاری تراوا (تراوشی)

در آبیاری تراوا، لوله‌های متخلخل یا اسفنجی با فشار بسیار کم (معمولاً 0.6 تا 0.8 بار) از دیواره خود تراوش می‌کنند و پیاز رطوبتی یکنواختی در اطراف لوله ایجاد می‌شود. میزان تراوش با برداشت آب توسط ریشه متعادل می‌شود. این لوله‌ها در اندازه‌ها و مشخصات گوناگون برای مزارع، باغ‌ها، فضای سبز و گلخانه تولید می‌شوند.

روش‌های نصب لوله‌های تراوا:

• نصب دستی: حفر ترانشه، قرار دادن لوله و پوشاندن آن با خاک و کود دامی برای ایجاد محیط متخلخل اطراف لوله.
• نصب مکانیزه: استفاده از شیارکن یا زیرشکن کشیده‌شده توسط تراکتور که همزمان شیار را ایجاد و لوله را جاگذاری می‌کند.

آبیاری پاششی (بابلر)

آبیاری پاششی یا بابلر آب را به‌صورت چتر مانند در پای درخت پخش می‌کند و معمولاً برای هر درخت یک آبفشان اختصاص می‌یابد. دبی این آبفشان‌ها معمولاً از سرعت نفوذ خاک بیشتر است؛ بنابراین ایجاد تشتک یا حوضچه کوچک برای کنترل توزیع آب توصیه می‌شود.

آبیاری مه‌پاش

آبیاری مه‌پاش به پخش آب در قالب ذرات بسیار ریز (مه) برای آبیاری سطح خاک یا پوشش گیاهی اشاره دارد و در مواردی که ایجاد رطوبت با توزیع بسیار یکنواخت مورد نیاز است کاربرد دارد.

ویژگی‌های آبیاری قطره‌ای

آبیاری قطره‌ای دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که آن را در بسیاری از شرایط بر سایر روش‌ها برتری می‌دهد. مهم‌ترین ویژگی‌ها عبارتند از:

• مرطوب شدن فقط بخشی از خاک و تمرکز آب در ناحیه ریشه.
• نیاز به دبی و فشار کم برای انتقال آب.
• شبکه‌های سبک و نصب در محل‌های ثابت.
• عدم خیس شدن برگ‌ها که می‌تواند از فراگیر شدن برخی بیماری‌ها جلوگیری کند.
• روش مناسب برای تغذیه از طریق آب (Fertigation) و افزایش بهره‌وری کودها.
• قابلیت اتوماسیون بالا؛ انتقال آب در مقادیر کمتر اما دفعات بیشتر معمولاً اتوماتیک می‌شود.

عوامل مؤثر در اجرای سیستم آبیاری قطره‌ای

پیش از طراحی و نصب سیستم، باید عواملی مانند نوع خاک (بافت و نفوذپذیری)، کیفیت و میزان منابع آب، نوع زراعت، اقلیم و امکانات نگهداری بررسی شوند. این بررسی‌ها تعیین‌کننده انتخاب قطره‌چکان‌ها، فاصله خطوط، نیاز به فیلتر و فشار کاری شبکه خواهد بود.

محدودیت‌ها و معایب احتمالی

اگرچه آبیاری قطره‌ای مزایای زیادی دارد، اما محدودیت‌هایی نیز وجود دارد که باید در تصمیم‌گیری لحاظ شوند:

• سرمایه‌گذاری اولیه نسبتا بالاتر نسبت به بعضی روش‌های سطحی.
• خطر تجمع نمک در ناحیه ریشه به‌ویژه هنگام استفاده از آب‌های شور یا در صورت عدم شست‌وشوی خاک.
• نیاز به فیلتراسیون مناسب؛ در صورت عدم فیلتراسیون، مجاری قطره‌چکان‌ها مسدود می‌شوند.
• لوله‌های پلاستیکی در صورت کیفیت پایین در برابر اشعه ماوراء بنفش و جوندگان آسیب‌پذیرند.
• باید سازگاری مواد شیمیایی تزریقی (کود، سم) با جنس لوله بررسی شود؛ برخی محلول‌ها می‌توانند به جنس لوله آسیب بزنند.

اجزای مهم سیستم آبیاری قطره‌ای

اجزای یک سیستم معمولی شامل منبع آب، پمپ (در صورت نیاز)، شیرهای کنترلی، فیلترها، لوله‌های اصلی و فرعی، قطره‌چکان‌ها یا لوله‌های تراوا و اتصالات می‌باشد. به‌دلیل حساسیت مجاری، فیلترها و تجهیزات ضد گرفتگی نقش حیاتی دارند.

ساختار کلی شبکه و تقسیم‌بندی

سیستم شامل سه بخش عمده است:

• خط اصلی: شامل پمپ تأمین فشار، انژکتور کود، فیلتر اولیه، فشارسنج‌ها، شیر کنترل جریان و دبی‌سنج.
• نیمه‌اصلی: شامل فیلتر ثانویه، شیرهای سلونوئیدی (برای اتوماسیون)، رگولاتور فشار، فشارسنج و شیر تخلیه جهت پاک‌سازی مواد جمع‌شده.
• لوله‌های جانبی: لوله‌هایی که از نیمه‌اصلی منشعب شده و آب را به گسیلنده‌ها منتقل می‌کنند.

گسیلنده‌ها (قطره‌چکان‌ها)

گسیلنده‌ها نقش توزیع آب را بر عهده دارند و بر حسب دبی و نحوه افت فشار در مسیر تقسیم‌بندی می‌شوند. دبی متداول عبارت است از 2 لیتر در ساعت برای صیفی‌جات گلخانه‌ای و 4 لیتر در ساعت برای درختان و تاکستان‌ها. انواع گسیلنده‌ها شامل مسیر طولانی، مسیر کوتاه، چنددهانه، قابل تنظیم و خیلی ریز می‌باشند.

لوله‌ها و نحوه نصب

لوله‌های جانبی معمولاً از پلی‌اتیلن ساخته می‌شوند و لوله‌های نیمه‌اصلی و اصلی نیز غالباً از پلی‌اتیلن مقاوم انتخاب می‌گردند. لوله‌های اصلی معمولاً در ترانشه و در عمق مناسب (معمولاً 60 تا 80 سانتی‌متر یا بیشتر با توجه به اقلیم و تردد ماشین‌آلات) دفن می‌شوند.

فیلترها

فیلترها از اجزای حیاتی سیستم‌اند و جلوگیری از انسداد گسیلنده‌ها بدون فیلتر مناسب امکان‌پذیر نیست. نوع و اندازه فیلتر بسته به نوع گسیلنده‌ها و حساسیت آن‌ها انتخاب می‌شود. انواع متداول: فیلتر شنی، فیلتر توری و فیلتر سانتریفیوژ. توصیه می‌شود از چند فیلتر کوچک به‌صورت موازی به‌جای یک فیلتر بزرگ استفاده شود.

انسداد گسیلنده‌ها — دلایل و مقابله

انسداد گسیلنده‌ها یکی از رایج‌ترین مشکلات جهانی در آبیاری قطره‌ای است و علل آن را می‌توان به سه گروه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم کرد:

• انسداد فیزیکی: ذرات درشت، قطعات پلاستیکی، بقایای نصب یا لوله‌های شکسته و رسوبات تدریجی ذرات ریز.
• انسداد شیمیایی: رسوبات آهکی (کربنات‌ها و سولفات‌ها) معمولاً در آب‌های زیرزمینی رخ می‌دهد و نیاز به شست‌وشوی اسیدی کنترل‌شده دارد.
• انسداد بیولوژیکی: رشد جلبک‌ها، باکتری‌ها و لجن‌های آلی که منجر به تشکیل لایه‌های لزج و گرفتگی می‌شوند؛ کنترل بیولوژیکی با کلرزنی متناوب یا پیوسته قابل کنترل است.

تزریق کود و مدیریت کوددهی (Fertigation)

آبیاری قطره‌ای بستر مناسبی برای تغذیه از طریق آب فراهم می‌سازد. کودها باید حل‌شده و غلظت و نوع آن‌ها طوری انتخاب شوند که موجب خوردگی یا رسوب در لوله‌ها و گسیلنده‌ها نشوند. تزریق‌کننده کود باید بالادست فیلتر توری نصب شود و سیستم یک‌طرفه (دریچه ضد برگشت) برای جلوگیری از آلودگی منبع آب الزامی است.

پمپ، تجهیزات الکتریکی و اتوماسیون

ایستگاه پمپاژ معمولاً با الکتروموتورهای سه‌فاز تغذیه می‌شود. برای راه‌اندازی و حفاظت، از کلیدهای راه‌انداز مناسب، فیوزها، و کابل‌های با سطح مقطع محاسبه‌شده استفاده شود. در سیستم‌های خودکار، شیرهای برقی و تایمرها یا کنترلرهای مرکزی می‌توانند آبیاری را بدون نیاز به حضور مستمر اپراتور انجام دهند.

نحوه راه‌اندازی و کنترل فشار

برای آغاز آبیاری: شیرها را مطابق نیاز باز کنید، فیلترها را کنترل کنید، پمپ را راه‌اندازی نمایید و پس از تثبیت فشار، فشار سمت فیلتر را خوانده و با تنظیم شیر اصلی در محدوده مطلوب (معمولاً بین 10 تا 18 متر ارتفاع آب بسته به طراحی) ثابت کنید.

نگهداری و سرویس‌دهی

برنامه نگهداری شامل: شست‌وشوی خطوط، بررسی و نظافت فیلترها، پایش کیفیت آب، بازدید دوره‌ای از لوله‌ها برای شناسایی آسیب‌های مکانیکی یا حمله جوندگان و اجرای عملیات پایانی فصل (تخلیه شبکه و حفاظت در برابر سرما) می‌باشد. فیلترها باید به‌موقع شست‌وشو یا تعویض شوند و تجهیزات الکتریکی مطابق دفترچه سرویس شوند.

اقدامات پیشنهادی برای سرویس:

• بازدید و سرویس کلیدها و کلیدهای راه‌انداز پیش از فصل آبیاری.
• نظافت مرتب فیلترها (حداقل هر چند روز یا براساس اختلاف فشار تعیین‌شده).
• باز کردن انتهای لوله‌های فرعی و اصلی هر 1–2 ماه برای تخلیه رسوبات.
• در پایان فصل، تخلیه کامل آب از لوله‌ها، بازکردن شیرها و آماده‌سازی برای یخبندان.