مقدمه:
از بسیاری از مناطق دنیا به منظور تامین آب لازم برای رشد محصولات از آبیاری استفاده می شود. در مناطق خشک چون خاورمیانه، هند، غیر آمریکا و استرالیا یا بارندگی نیست و یا مقدار آن کم است و آب لازم برای محصولات به طور کلی از طریق آبیاری تامین می شود. در نقاط مرطوب و معتدلی چون آفریقای مرکزی و اروپا گرچه محصولات با بارندگی طبیعی رشد می کنند ولی غالبا آب باران کافی نیست و به خوبی توزیع نمی شود. در این مناطق برای افزایش محصولات و بالا بردن کیفیت آن گاهی از آب اضافه به عنوان مکمل باران استفاده می شود. در بسیاری از کشورها آبیاری به روش سنتی یعنی با استفاده از سطحی انجام می شود و توزیع آب به وسیله کرت، نوار و شیار صورت می گیرد. با این وجود در سال های اخیر پیشرفتی سریع در استفاده از آبیاری مشاهده شده است.
بخش عمده ایی از منابع آب قابل استفاده جهان صرف امور کشاورزی می گردد. با توجه به محدودیت روزافزون این منابع لزوم استفاده، بهینه از آنها اجتناب ناپذیر باشد شناخت خصوصیات خاک، توجه به وضعیت زمین از نظر پستی و بلندی و به کارگیری روشهای مناسب آبیاری از عواملی هستند که در استفاده مطلوبتر از منابع آب نقش بسیار مهمی دارند.
آبیاری برای چندین هزار سال توسط انسان آبیاری شده ولی فقط در قرن حاضر مطالعات زیادی در مورد روابط آب و خاک و گیاه صورت پذیرفته است. این روابط که معمولا تحت عنوان مدیریت آبیاری شناخته شده شامل عملیات آبیاری در مزارع وسیع و یا کوچک می شود. آبیاری نامناسب ممکن است باعث اتلاف مقادیر زیادی آب شود مواد غذایی نشسته و حاصلخیزی خاک را خراب کند و یا اگر به اندازه کافی داده نشود کاهشی در محصول پدید آید آب جهت آبیاری و سایر مصارف هر روز ارزش بیشتری پیدا می کندو این بدان علت است که هزینه پروژه های آبیاری افزایش یافته و همچنین امکان تهیه آب با کیفیت خوب محدود می گردد. بنابراین باید یاد بگیریم که چگونه از تلف شدن آب آبیاری جلوگیری نموده و از تغییر زمین در اثر مصرف آب اضافی جلوگیری کرده و جهت بدست آوردن حداکثر تولید در اصلاح آن بکوشیم، ( تشنگی زمین همان و گرسنگی فلاح همان) ( ازژان دیوا)
آبیاری نه فقط در مناطق خشک بلکه در مناطق دیگرند که خشکسالی در آنها نادر بود. و سابقا توجهی به امر آبیاری نمی شد به طور قابل ملاحظه ای گسترش پیدا کرده است. سابقا آبیاری در مناطقی با آب و هوای مرطوب که خشکسالی در آنها به اندک اتفاق می افتد ضروری تشخیص داده نمی شد. لذا در چنان شرایطی تغییر راندمان محصول از سالی به سال دیگر که ناشی از بی نظمی بارندگی ها بود اقتصاد کشاورزی منطقه را به شدت مختل می ساخت. به همین دلیل است که امروزه آبیاری به عنوان عامل تنظیم کننده مطمئن درآمد که از سقوط قیمت ها در سال های فراوانی محصول و همچنین از پایین آمدن درآمد کشاورزی در سال هایی که محصول کم است جلوگیری می نماید این جنبه آبیاری دولتها را ملزم می سازد تا با سرمایه گذاری های بزرگ در بخش تعاونی توام با کمک به کشاورزان از قبیل کمک هیا بلاعوض، دادن وام، کمک های فنی و غیره توجه خاصی به مسئله آبیاری مبذول دارند.
با افزایش جمعیت کره زمین به ویژه در چند سال اخیر مقدار غذای مورد نیاز جهت تغذیه این جمعیت انبوه افزایش یافته است این امر باعث بیشتر شدن تقاضا برای محصولات کشاورزی گردیده و با توجه به محدود بودن منابع آب مورد استفاده در ابیاری وقتی شرب روشهای مختلفی جهت صرفه جویی در استفاده از اب ابداع و روز به روز تکامل یافته اند تا راندمان آب آبیاری افزایش یابد.
استفاده بهینه از آب در سال های اخیر جز مشغولیت های اصلی بشر بشمار می رود بنابراین هر اقدامی که بتواند یک گام بشر را به استفاده بهتر از آب رهنمون سازد و ارزشمند است.
بی تردید بحران آب یکی از معضلات پیش روی بشر در آینده است برای مواجهه با این مشکل چاره ای جز مصرف بهینه آب موجود نیست تکنیک کم آبیاری راه حلی است که می توان به کمک آن مصرف کم آب محصول بیشتری برداشت کرد.
پذیرش شیوه های جدید آبیاری و زهکشی و استفاده زا فن آوریهای مناسب برای پیاده کردن این روشها از جمله راههای افزایش بازده آبیاری و کارایی مصرف آب است.
نگاهی به تاریخ آب و آبیاری در جهان نشان می دهد که در سال های اخیر روشهای متعددی در زمینه آبیاری کشاورزی ابداع شده اند کمبود آب، وضعیت نامناسب آب و هوا، پستی و بلندی زمین، کیفیت نامطلوب آب و عدم دسترسی به نیروی کارگر از جمله عواملی هستند که در پیدایش این روشها موثر بوده اند.
آبیاری:
آبیاری از نظر علمی تعابیر مختلفی دارد اما به معنای واقعی کلمه، پخش آب روی زمین جهت نفوذ در خاک برای استفاده گیاه و تولید محصول است. هر چند فقط 15 درصد از زمین های کشاورزی تحت آبیاری قرار دارند و 85 درصد بقیه به صورت دیم و بدون آبیاری مورد استفاده قرار می گیرند اما نیمی از تولیدات کشاورزی و غذای مردم جهان از همین زمین های آبی حاصل می شود که این خود نشان دهنده اهمیت و نقش آبیاری در بخش کشاورزی است.
عملی ترین و بهترین روش آبیاری که در حال حاضر در کلیه کشورهای جهان مورد استفاده قرار می گیرد روشهای آبیاری تحت فشار می باشد که با استفاده زا این روشها می توان راندمان آبیاری را تا 75 الی 95 درصد افزایش داد یعنی 2 الی 3 برابر روشهای مورد استفاده در آبیاری محصولات کشاورزی که در حال حاضر به کار می رود.
تعریف آبیاری تحت فشار:
به روشی از آبیاری گفته می شود که با استفاده از لوله، آب را از منبع تا محل مصرف با فشار مورد نیاز منتقل می کند.
روشهای آبیاری تحت فشار:
روش آبیاری قطره ایی یا موضعی
روش آبیاری بارانی
در طول تاریخ در ایران کمبود آب آبیاری، مشکل بزرگ کشاورزی و عامل محدود کننده آن محسوب می شده است، به سخن دیگر در اغلب نقاط آب تحت اختیار، تکافوی خاک موجود در منطقه را ننموده و گیاهان زیر کشت، جیره آبی مورد نیاز خود را دریافت نمی نموده اند. روش آبیاری سنتی ما کرتی بوده و گذاشتن حداکثر چند سانتی متر آب در سطح کرت تنها بخشی از نیمرخ خاک منطقه توسعه ریشه ها را آبیاری می نموده است.
از این رو نیمرخ خاک منطقه ریشه ها همواره دچار کمبود رطوبتی بوده و نیاز آبی گیاه تامین نمی شده است. در چنین شرایطی طبیعی است که زارع به این نتیجه برسد که: محصول بیشتر متضمن آبیاری زیادتر است. زارعین، با این طرز فکر رشد کرده همواره در آرزوی داشتن آب بیشتر روزگار گذرانده و می گذرانند.
امروزه این نسل ها تشنه قرون گذشته وقتی به شبکه آبرسانی زیردست سدی می رسند به هر طریقی متوصل می شوند تا آرزوی اجدا تشنه خود را در جامه عمل بپوشد. لذا همه مشکلاتی که امروزه در توزیع آب سدهای مخزنی داریم ناشی از این طرز تفکری است که قرنها در مغز ما جای گرفته و هرگز پاسخی مستدل و با منطق صحیح و قانع کننده به زارع داده نشده است. بنابراین در مملکتی که زارعین تصور می کنند برداشت محصول بیشتر، متضمن آبیاری زیادتر است و این تابع تا بی نهایت خطی است که زهکشی پایه و اساس آبیاری قرار می گیرد در چنین فرهنگی باید آموخت که آبیاری و زهکشی از یکدیگر جدا نیست. بنابراین قبل از بهره برداری از سد و به زیر کشت بردن اراضی جدید باید شبکه های آبیاری و زهکشی همزمان احداث گردند و گرنه شاهد فاجعه زه دار شدن اراضی زیردست بوده و سد و شبکه آبرسانی مسبب اصلی آن فاجعه محسوب می شوند. دشتهای مغان، گرمسارف بخشی از خوزستان، دشت ناز و .... شواهدی گویا بر این مدعایند.
در هر حال زهکشی درمان است. همانطوری که رعایت بهداشت آدمی را از پزشک بی نیاز می کند، رعایت اصول صحیح آب و خاک نیاز به زهکشی اراضی را مرتفع خواهد کرد. بنابراین زهکشی برای جبران سهل انگاری های زارع و عدم رعایت بهداشت زمین بوده و همانطوری که بشر با تمام علاقه ای که به حفظ سلامتی خود دارد معذلک نتوانسته از پزشک بی نیاز باشد، زارع هم تا زمانی که خود را موظف به رعایت اصول حفاظت آب و خاک نداند، نمی تواند از زهکشی بی نیاز گردد.
در ایران، مملکتی که 15 میلیون هکتار آن شور است، در بخش اعظم آن کشت بدون آبیاری امکان پذیر نیست و در بخش دیگر زیادی آب عملکرد محصول را تهدید می کند. بدون تردید زهکشی فصل مهمی از علوم کشاورزی را تشکیل می دهد.
با توجه به گذشته در آینده به زهکشی بیش از پیش توجه شود. اراضی مملکت ما یا زهکشی طبیعی دارند و یا محتاج به شبکه های هستند و این از قبل معلوم است بنابراین زه دار شدن اراضی قابل پیش بینی است و لاجرم پیش گیری آن برای حفظ میلیاردها ریال بیت المال ضروری به نظر می رسد.
کلیات:
نگاهی به تاریخ آب و آبیاری در جهان نشان می دهد که در سال های اخیر روشهای متعددی در زمینه آبیاری کشاورزی ابداع شده است. کمبود آب، وضعیت نامناسب آب و هوا، پستی و بلندی زمین، کیفیت نامطلوب آب و عدم دسترسی به نیروی کارگر از جمله عواملی هستند که در پیدایش این روشها موثر بوده اند. از روشهای جدید آبیاری که به سرعت در کشورهای مختلف رو به گسترش است روش به اصطلاح قطره ای (tickle) است. آبیاری قطره ای به کلیه روشهایی گفته می شود که در آنها آب به مقدار کم و حدود 1 تا 10 لیتر در ساعت به آرامی در نزدیک گیاه ریخته می شود. بهمین دلیل این روشهای را آبیاری با حجم کم (low volume irrigation) نامیده اند. آب ممکن است از بالا ریخته شده و در سطح خاک پخش شود( مانند خرد آبپاشها) و یا آنکه مستقیما در سطح خاک ریخته شود ( مانند قطره چکانهای سطحی) .
در بعضی روشها نیز آب از زیر سطح خاک وارد منطقه ریشه ها می شود ( روش قطره ای زیر سطحی). در آبیاری قطره ای آب در یک سیستم لوله ای در مزرعه توزیع می وشد و دستگاه یا وسیله مکانیکی که آب از آن به خارج گسیل و در اختیار گیاه قرار می گیرد خروجی یا قطره چکان (emitter) نام دارد. خروج آب از این وسیله ممکن است بصورت قطره، حباب، و یا یک جریان کوچک و پیوسته باشد.
حتی وسیله پخش ممکن است یک آبپاش بسیار کوچک باشد. قطره چکان ها طوری طراحی و ساخته می شوند که فشار آب را کاهش داده و به حدود 20 تا 200 کیلوپاسکال (2/0تا2 آتمسفر) برسانند. بنابراین روش قطره ای نیز یکی از روشهای آبیاری تحت فشار به حساب می آید که در آن فشار آب بسیار کم است.
واژه های آبیاری قطره ای و یا قطره چکان نباید تنها قطره را در ذهن تداعی کند زیرا این روش طیف وسیع و گسترده ای از آبیاریها را شامل می شود که اسامی مختلفی به آن اطلاق شده است. از جمله این اسامی می توان واژه های آبیاری موضعی ( localized irrigation) خرد آبیاری، آبیاری میکرو و آبیاری قطره چکانی را نام برد که همگی مترادف یکدیگرند. اما از جایی که واژه قطره ای بیشتر توصیف کننده ماهیت این روش می باشد در اکثر نوشته های علمی از آن استفاده می شود.