آشنایی با روش آبیاری زیر سطحی

روش آبیاری زیر سطحی (subsurface drip irrigation) یکی از پیشرفته‌ترین و کارآمدترین شیوه‌های مدیریت منابع آب در کشاورزی است که با قرار دادن سیستم‌های آبیاری در زیر سطح خاک، به توزیع مستقیم آب در نزدیکی ریشه گیاهان می‌پردازد. این روش که در زمره بهترین روش‌های آبیاری زیر سطحی قرار دارد، مزایایی همچون کاهش تبخیر، افزایش راندمان مصرف آب و جلوگیری از رشد علف‌های هرز را به همراه دارد. روش اجرای آبیاری زیر سطحی شامل استفاده از لوله‌ها یا نوارهای آبیاری مخصوص است که با دقت در زیر سطح خاک نصب می‌شوند و به توزیع یکنواخت آب کمک می‌کنند. بهره‌گیری از این تکنولوژی، گامی موثر در راستای کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری در کشت محصولات کشاورزی است. آشنایی با تجهیزات آبیاری به شما در کاربست صحیح آن کمک می‌کند.

روش آبیاری زیر سطحی چیست؟

آبیاری قطره ای زیر سطحی تکنیکی از آبیاری قطره‌ای است که محل خروج آب زیر سطح خاک قرار دارد. این روش با به حداقل رسانیدن تبخیر آب، از کارآیی بیشتری نسبت به آبیاری سطحی برخوردار است. عمق مورد نظر برای جاگذاری اجزا در این روش به نوع محصول، جنس خاک و نوع برداشت محصول بستگی دارد.

این روش آبیاری پرهزینه بوده و طراحی و نگهداری آن نیز نیاز به تخصص دارد. با این حال روشی بسیار کارآمد برای رساندن آب به ریشه، به خصوص در مناطقی که گرم و خشک و بادخیز می‌باشد. در این روش، قبل از ورود آب به لوله‌های توزیع، آب باید تصفیه شود تا ریسک انسداد را به حداقل برساند. علاوه بر این، سیستم باید طوری طراحی شود که همه لوله‌ها به صورت دوره‌ای شستشو داده شوند. از آنجایی که هزینه تعمیر و نگهداری این روش بالاست و نیاز به طراحی تخصصی دارد، این سیستم برای زمین‌هایی با مقیاس متوسط و بزرگ مناسب است.

مزایا و معایب روش آبیاری زیر سطحی

روش آبیاری زیرسطحی یک سیستم آبیاری بسیار کارآمد است که از لوله یا نوار‌های قطره ای مدفون شده در خاک تشکیل شده است و وظیفه تامین آب مورد نیاز ریشه را به عهده دارد. از آنجایی که آبیاری زیر سطح زمین کشاورزی رخ می‌دهد (برخلاف آبیاری قطره‌ای روسطحی و آبیاری سنتی)، مواردی از قبیل پوسته پوسته شدن سطح خاک، آبگیری اشباع، تبخیر، ایجاد روان آب در سطح خاک (فرسایش خاک) و… تقریبا از بین می‌رود.

سیستم آبیاری زیر سطحی دارای عملکرد ساده‌ای دارد، بدین ترتیب که مرطوب شدن و فرآیند آبیاری در اطراف نوار‌ها و لوله‌ها اتفاق می‌افتد و آب از همه جهات نوار آبیاری خارج می‌شود. در این روش آب به طور مستقیم در ناحیه ریشه نفوذ کرده و برخلاف آبیاری سطحی که بیشتر سطح خاک را مرطوب و منجر به رشد علف های هرز می‌شود، این مشکل را به صورت چشمگیری کاهش داده و در نتیجه جوانه زنی علف‌های هرز سالانه نیز کاهش می‌یابد. در روش آبیاری زیر سطحی استفاده از منابع آبی در این روش بسیار بهینه می‌شود.

اصول پایه‌ای طراحی آبیاری قطره‌ای زیر سطحی

سیستم آبیاری زیرسطحی دارای طراحی مشابه آبیاری قطره‌ای روسطحی است. یک طرح عمومی آبیاری زیرسطحی شامل: یک حوضچه تصفیه، واحد پمپاژ، شیر تنظیم‌کننده فشار، شیرهای جلوگیری از برگشت جریان، واحد تزریق کود (ونتوری)، سیستم فیلتراسیون، شیرهای شستشو، لوله‌های PVC و نوارهای انتقال آب به ریشه است. در این روش لوله و نوارکشی بسته به محصول و نوع خاک (جاذبه مویرگی) از 10 تا 60 سانتیمتر زیر سطح خاک دفن می‌شود. در صورت عدم تنظیم صحیح جریان آب، احتمال گرفتگی بیشتر خواهد شد. بنابراین تصفیه آب در این روش بسیار ضروری است.

نمونه طراحی آبیاری قطره‌ای زیر سطحی

آبیاری زیر سطحی عموما یک فناوری پیشرفته است که از آن برای استفاده در مقیاس متوسط و بزرگ به طور خودکار استفاده می‌شود. این روش برای بسیاری از محصولات باغی و زراعی قابل استفاده است. برای مثال آبیاری زیر سطحی ذرت، یکی از تکنولوژی‌های نوین و کارآمد در آبیاری این محصول است.

روش اجرای آبیاری زیر سطحی درختان

جالب است بدانید که از قدیم الایام در مناطق حاشیه کویری ایران از روشی به نام آبیاری کوزه‌ای استفاده می‌شده است که در واقع نوع سنتی روش آبیاری زیر سطحی درختان به‌شمار می‌رود. در آبیاری کوزه‌ای یک ظرف سفالین قابل نفوذ در داخل خاک و نزدیک پای درخت یا گیاه قرار داده می‌شود و آب به‌صورت دستی به داخل کوزه ریخته شده و از جداره ظرف به‌تدریج جذب خاک و گیاه می‌شود. امروزه استفاده از روش آبیاری کوزه‌ای مجدداً مورد توجه قرار گرفته و آب مورد نیاز ظروف سفالین یا همان کوزه‌ها به ‌وسیله لوله‌های انتقال آب تأمین می‌گردد که موجب سهولت استفاده از این روش آبیاری شده است. این روش کم هزینه‌تر و ساده‌تر برای آبیاری زیر سطحی می‌تواند به همان اندازه برای مقیاس کوچک‌تر مفید و موثر باشد.

هزینه روش آبیاری زیر سطحی

تخمین‌ها حاکی از این است که هزینه سرمایه‌گذاری در یک سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بالاست. هزینه‌ها بسته به منبع آب، کیفیت آب‌، درجه نیاز به تصفیه آب، انتخاب مواد، خصوصیات خاک و درجه اتوماسیون متفاوت است. طول عمر عمومی این سیستم بین 12 الی 15 سال است که می‌توان با نگهداری مناسب و استفاده از مواد با کیفیت طول عمر آن را افزایش داد.

نگهداری و افزایش عمر سیستم

عملکرد و عمر هر سیستم آبیاری زیرسطحی بستگی به نحوه طراحی، عملکرد و نگهداری آن سیستم دارد. سیستم‌های زیر سطحی باید به صورت خودکار کنترل شده و یا باید به صورت منظم مورد بازرسی دستی قرار گیرند. تعمیر لوله‌های دفن شده هزینه‌بر، دست و پاگیر و دشوار بوده و برای جلوگیری از جویده شدن لوله‌ها توسط جوندگان باید اقدامات اساسی صورت پذیرد. اجزای مختلف مکانیکی مانند پمپ‌ها، دریچه‌ها و فیلترها نیز باید به خوبی نگهداری شده و به صورت مکرر مورد بازدید قرار گیرند.

بخش فیلتراسیون یک سیستم آبیاری زیرسطحی در مقیاس بزرگ بسیار پیچیده بوده و عملکرد مناسب آن برای کل سیستم بسیار مهم و حیاتی است. نگهداری از سه فیلتر اصلی سیستم شامل جداکننده‌های گریز از مرکز (فیلترهای هیدروسیکلون)، فیلترهای دیسکی و توری و فیلترهای شن و ماسه (مدیا) بایستی به دقت انجام پذیرد.

این سیستم‌ها بایستی به گونه‌ای طرحی شوند که خطوط اصلی و فرعی قابلیت شستشو داشته باشند. شستشوی خطوط اصلی می‌تواند اتوماتیک یا دستی باشد. توجه به این نکته ضروری است که خطوط بایستی در فصول رشد، حداقل هر 2 هفته یکبار شستشو شوند.

جنبه‌های بهداشتی روش آبیاری زیر سطحی

در صورتی که برای آبیاری از آب فاضلاب استفاده شود، تصفیه این آب فرآیند بسیار مهمی است. در حالتی که آب مورد استفاده به درستی تصفیه نشده باشد (به طور مثال: سطح بالای پاتوژن در آب) ممکن است خطرات بهداشتی را ایجاد کند. قبل از آبیاری اقدامات تصفیه مناسب باید صورت پذیرد تا از خطرات احتمالی آن جلوگیری شود. با این حال، خطرات بهداشتی ناشی از آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند، چرا که آب آبیاری در منطقه ریشه تخلیه شده و از این رو از تماس مستقیم محصولات زراعی و پرسنل جلوگیری به عمل می‌آید.

روش آبیاری زیر سطحی در یک نگاه