تعداد و فاصله قطره چکان ها در آبیاری قطره ای

این روزها با توجه به مساله بحران آب در ایران و جهان، بسیاری از کشاورزان به سیستم ‌های آبیاری تحت فشار به ویژه آبیاری قطره ای رو آورده تا بتوانند از مزایای متعدد این سیستم‌ها بهره جویند.

اما برای راه اندازی یک سیستم آبیاری قطره ای مناسب نیاز است تا الزاماتی را مد نظر قرار داد تا بیشترین بهره‌وری از این سیستم حاصل شود. در چنین شرایطی، قطره چکان ها به عنوان قلب سیستم آبیاری قطره ای نقش اصلی را در آبرسانی ایفا خواهند کرد.

در راه اندازی یک سیستم آبیاری قطره ای ایده‌آل 3 سوال مهم مطرح می‌شود:

نوع قطره چکان – چه نوع قطره چکانی مناسب من است؟

تعداد قطره چکان – چه تعداد قطره چکان برای یک گیاه لازم است؟

فاصله قطره چکان – فاصله مناسب قطره چکان ها باید چقدر باشد؟

پاسخ به این 3 سوال و داشتن دیدی جامع و همه­ جانبه برای اتخاذ تصمیماتی درست که موجب کاهش هزینه­‌ها و جلوگیری از اتلاف منابع می­‌شود کمک خواهد کرد تا بتوان بهترین و باکیفیت‌­ترین محصول را از زمین برداشت کرد.

پیش از پاسخ به این سوالات نیاز است تا دو عامل مهم را در نظر داشته باشیم:

انتخاب پمپ مناسب

انواع مختلفی از پمپ‌های آبیاری موجودند که هریک برای نوع خاصی از سیستم‌های آبیاری مناسبند. دو عامل مهم در انتخاب پمپ تاثیرگذارند. اولین مورد فشار آب تولید شده توسط پمپ و دیگری دبی خروجی آن است که باید با در نظر گرفتن میزان فشار و دبی مورد نیاز سیستم آبیاری (نوع قطره چکان) انتخاب شوند.

کیفیت آب آبیاری

توجه به کیفیت آب آبیاری در آبیاری قطره­ ای، نسبت به سایر روش‌­ها از اهمیت بیشتری برخوردار است، چرا که کیفیت بالای آب احتمال گرفتگی قطره چکان­ ها را کاهش خواهد داد. ترکیبات و املاحی که در برخی از منابع آبی وجود دارند طیف وسیعی داشته که می‌توانند باعث گرفتگی روزنه‌های آب در قطره چکان­‌ها و دریپرها گردند. از جمله عواملی که باعث رسوب مواد محلول در آب می‌­شوند می‌توان به فشار آب، دما و غلظت بالای مواد محلول در آب اشاره کرد. با توجه به منبع آبی که برای آبیاری استفاده می‌­گردد مواد محلول متفاوتی می‌توانند در ایجاد رسوب تاثیرگذار باشند. برای مثال کلسیم، آهن و منگنز هریک در تعیین میزان اسیدی و بازی بودن و به دنبال آن میزان رسوب گذاری تاثیرگذارند.
در نتیجه باید قبل از اجرای سیستم قطره ای، کیفیت آب مورد بررسی قرار گیرد تا در صورت نیاز از سیستم فیتراسیون مناسب برای رساندن کیفیت ایده‌آل استفاده گردد. چرا که رفع گرفتگی در سیستم هایی که تعداد قطره­­ چکان‌های آن زیاد است بسیار زمان‌بر بوده و می‌­تواند برنامه ریزی آبیاری را با مشکل مواجه کند.

انتخاب نوع قطره‌چکان

انتخاب یک قطره چکان مناسب، از موارد مهمی است که باید قبل از راه اندازی سیستم آبیاری قطره ای بدان پرداخته شود. عوامل مختلفی در انتخاب قطره چکان مناسب تاثیرگذارند که اطلاع از آن‌ها شما را در افزایش بازدهی سیستم آبیاری یاری خواهند کرد.

قطره چکان‌ PC

قطره چکان های خود تنظیم شونده، جهت تامین یکنواختی فشار در سیستم آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. شرایطی که در آن استفاده از قطره چکان PC پیشنهاد می­‌شود در پایین آورده شده است:

• زمین‌های ناهموار که اختلاف ارتفاع زیادی دارند. مثل تپه‌ها و یا مناطق شیب‌دار…
• زمین‌هایی که طول لوله و لترال‌های مورد استفاده زیاد است.
• زمین­‌هایی که شیب آن­ها بیشتر از 2 درصد است.
• محصولاتی که نسبت به کم آبی یا بیش آبیاری حساسیت و آسیب پذیری بالایی دارد.
• زمین‌هایی که توزیع یکنواخت آب از اهمیت بالایی برخوردار است.

قطره چکان تنظیمی

با توجه به توانایی تنظیم دبی خروجی در این قطره‌چکان‌ها، زمانی که برای درختان و گیاهان مختلف، نیازهای آبی متفاوتی مورد نیاز باشد می‌توان از این قطره‌چکان‌ها استفاده نمود.

تعداد قطره چکان‌ها

همانطور که در مقالات قبلی اشاره شد، سیستم آبیاری قطره‌ای باغات از اجزا مختلفی تشکیل شده است که در این بین، قطره‌چکان‌ها از اهمیت ویژه‌ای نسبت به سایر اجزا برخوردارند. مهم‌ترین عامل در تعیین تعداد مناسب قطره چکان ها میزان سطح خیس شوندگی مورد نیاز در گیاه است. برای مثال جهت تامین آب مورد نیاز درخت نسبت به یک بوته تعداد قطره چکان‌های بیشتری مورد نیاز است. به طور کلی با توجه به اینکه گیاه جوان­تر نیاز به سطح خیس شوندگی کمتری برای آبرسانی به ریشه­‌ها دارد، با تعداد قطره چکان­‌های کمتری آبیاری صورت می­‌پذیرد و با رشد و بزرگ­تر شدن گیاه بر تعداد قطره چکان­‌ها نیز افزوده می‌­شود. بر همین اساس نیاز است تا در شروع طراحی سیستم آبیاری، دوره رشد و بلوغ گیاه را نیز مد نظر قرار داد. در مجموع برای این کار نیاز آبی گیاه را بیشترین میزان ممکن در طول دوره‌­های مختلف رشد در نظر می­‌گیرند و سیستم را بر مبنای آن طراحی و برنامه ریزی می‌­کنند.

فاصله قطره چکان ها

فاکتور مهمی که بر فاصله بین قطره چکان‌ها برای گیاه موثر است، نوع خاک بستر کشت می‌باشد. حرکت آب در خاک به صورت افقی (جانبی) و عمودی انجام می‌شود. این حرکت تحت تاثیر 3 نیروی مویینگی، فشار آب و جاذبه زمین است. برآیند این 3 نیرو در خاک‌هایی با بافت‌های مختلف، متفاوت است. برای مثال در خاک‌های سبک مثل خاک شنی حرکت جانبی آب کم بوده و حرکت بیشتر به صورت عمودی و با سرعت بالاتر انجام می‌شود. از سوی دیگر در خاک‌های سنگین مانند خاک رسی حرکت جانبی بیشتر بوده ولی سرعت آن کم است. بر این اساس در خاک­‌های شنی که حرکت جانبی آب کمتر است، برای افزایش سطح خیس شوندگی، قطره چکان­ ها باید به هم نزدیک‌تر باشند. اما در خاک‌­های رسی ممکن است قطره چکان­ ها به دلیل حرکت افقی آب روی سطح خاک، با فاصله بیشتری طراحی گردند.

تشخیص جنس و بافت خاک برای افراد عادی، بدون انجام تست خاک اندکی مشکل است و نمی‌­توان با نگاه­ کردن به خاک متوجه ترکیب رسی، شنی و یا ماسه‌­ای آن شد. با این حال می‌­توان از روی ویژگی­‌های ظاهری خاک تا حدودی این ترکیبات را شخیص داد. برای مثال خاک رسی اغلب با خشک شدن ترک خورده و شکافته می­‌شود. راه تشخیص دیگر این است که یک مشت خاک را بردارید، آن را در دست خود فشار دهید و به صورت توپ در بیاورید، اگر از هم پاشیده شد و خوب به هم نچسبید نشان­‌دهنده خاصیت ماسه‌ای خاک خواهد بود.

وقتی میزان اشباع شوندگی و نفوذ خاک را بدانیم می‌­توانیم فاصله بهینه قطره‌چکان‌­ها را محاسبه کنیم. به طور مثال اگر بدانیم که میزان حرکت آب در خاک 525 میلی­‌متر است می‌توانیم با ضرب آن در 1.9 فاصله بهینه قطره چکان‌­ها را به دست آوریم. علت این که از 1.9 به­ جای 2 استفاده می‌کنیم آن است که به مقدار کم هم‌پوشانی بین دو قطره چکان ایجاد شود. در مثال قبل، فاصله بهینه بین دوقطره چکان 1 متر می­‌باشد. چنانچه میزان اشباع شوندگی و حرکت آب را مورد آزمایش قرار نداده ­باشیم می‌توانیم به صورت تجربی با توجه به جنس خاک این فاصله را تعیین کنیم.

شاید این سوال مطرح شود که چرا با افزایش نیاز آبی گیاه در مراحل رشدی مختلف از قطره چکان با دبی بالاتر استفاده نکنیم؟

پاسخ به این سوال در دانستن این نکته است که تمامی ریشه‌های گیاه عملیات جذب آب را انجام نمی‌دهند. عمق ریشه‌های جاذب آب در درختان مناطق مختلف متفاوت است.برای مثال در درختان کویری این ریشه‌ها تا عمق 50 متری نفوذ کرده ولی برای درختان باغی تنها در سطح سایه‌انداز درخت گسترده شده‌اند. سطح سایه‌انداز منطقه ای دایره‌ای شکل به دور درخت به طول شاخه‌های آن است. پس تلاش ما برای آبرسانی مناسب درختان معطوف به سطح سایه انداز خواهد بود. در نتیجه با افزایش دبی قطره چکان میزان خیس شوندگی ریشه گیاه افزایش نیافته و آب اضافی فقط به عمق خاک رفته و برای گیاه بی فایده است. به طور کلی در نظر گرفتن عمق ریشه گیاه در هر مرحله از رشد و تنظیم مدت زمان مناسب برای آبیاری در بهینه کردن آبیاری اثرگذار است و از هدر رفت آب جلوگیری می­‌کند.

دو نکته در استفاده از سیستم آبیاری قطره ای:

• مدت زمان آبیاری زمین توسط قطره چکان به دلیل لچینگ یا شسته شدن مواد معدنی خاک، در حالت بهینه 1.5 تا 2 ساعت در نظر گرفته می‌شود.
• فواصل آبیاری را معمولا بیشتر از سه روز در نظر نمی‌گیرند تا از بروز تنش آبی برای گیاه جلوگیری گردد.