انتخاب روش های آبیاری در کشاورزی
آبیاری سطحی
آبیاری سطحی به گروه گسترده ای از روش های آبیاری اطلاق می شود که در آنها آب به وسیله نیروی ثقل در سطح مزرعه پخش می شود. اب عموماً در یک نقطه مرتفع یا در امتداد یک ضلع زمین رها شده و سطح مزرعه را تحت جریان سطحی می پوشاند. بازده و یکنواختی آبیاری به یکنواختی خاک، کیفیت ترازبندی زمین، توپوگرافی زمین و کنترل رابطه میان جریان، سرعت نفوذ آب به خاک و زمان آبیاری بستگی دارد. استفاده از خاک به عنوان محیط انتقال (در مقابل انتقال آب از طریق خطوط لوله یا از میان هوا توسط آب پاش ها)، شکل شناخته شده ای از روش های آبیاری سطحی است. همچنین این خاک است که عمق نفوذ را در زمان نفوذ کنترل می کند (در مقابل میزان جریان که توسط آب پاش ها یا قطره چکان ها کنترل می شود). علاوه بر این، در اراضی تحت آبیرای سطحی به سبب تغییر مشخصه های نفوذ و پیشروی آب نسبت به زمان، تعیین و پیش بینی بسیاری از توصیه هایی که از نظر مدیریت ضرورت دارد ممکن نیست. در روش های آبیاری سطحی کنترل آبیاری باید از طریق مدیریت اراضی انجام شود، در حالی که در سیستم های مکانیکی، طراحی و تجهیزات، جایگزین بخش عمده ای از مدیریت های لازم شده اند.
روش های آبیاری سطحی به دو دسته اساسی تقسیم می شوند:
غرقابی و جریانی.
روش های جریانی برای تضمین نفوذ کافی آب در پایین دست مزرعه باید مقداری رواناب داشته باشند. معمولاً برای جلوگیری از خروج آب از مزرعه، نیاز به سیستم برگشت رواناب به چرخه آبیاری وجود دارد. این سیستم در صورت طراحی مناسب، امکانات ارزشمندی را برای کاهش نیروی کارگری و یکنواختی بهتر پخش آب،فراهم می آورند.
انواع روش های آبیاری سطحی
آبیاری کرتی
آبیاری کرتی یکی از روش های آبیاری غرقابی است که برای آبیاری اراضی مسطح مرزبندی شده، استفاده می شود (شکل 3-1) در این روش سطح خاک به صورت غرقابی باقی نمی ماند. از آنجا که خاک تا زمانی که اب نفوذ می کند، غرقاب باقی می ماند، در این روش رواناب وجود ندارد. در مناطق بارانی باید ملاحظاتی برای تخلیه آب مازاد نفوذی انجام گیرد. آبیاری کرتی تحت عناوین گوناگونی مانند ابیاری غرقابی کنترل شده، نوارهای مسح، ابیاری کنترل شده، آبیاری کرتی کنترل شده، آبیاری کرتی مسطح ته بسته و آبیاری کرتی مسطح، بیان می شود. از این شیوه آبیاری می توان برای محصولات ردیفی و غیر ردیفی، با مرزهای داخلی یا بدون آب، و یا در بسترهای پهن همواره استفاده نمود. این شیوه همچنین در باغات و تاکستان ها نیز به کار برده می شود. از انجا که یکنواختی نفوذ نسبت به تغییرات نفوذ پذیری بسیار حساس است سرعت نفوذ باید در هر کرت ثابت باشد. نیازی نیست که کرت ها حتماً مستطیلی یا دارای مرزهای مستقیم باشند. پشته ها نیز لزوماً دائمی باشند. تحت یک مدیریت خوب، حجم معینی از آب به سرعت در کرت تخلیه خواهد شد.
جدول 3-1- روش های آبیاری سطحی و گونه های مختلف آنها
روش
کرتی نواری
جریان دائمی
و غرقابیشیاری (فارو) شیارهای کوچک
انواع
کرتی مسطحکرتی بستر سازی شده یا با جوی و پشتهکرتی همراه با آبیاری و تخلیه متناوب کرت نوارهای شیب دار با روانابنوارهای کم شیب ته بستهنوارهای موازی خطوط تراز نهرچه های تراز (غرقابی وحشی)شیارهای شیب دار سنتیشیارهای شیب دار جدید (مکانیزه)شیارهای مسطح و کم شیبشیارهای موازی خطوط تراز
گونه های مختلف آبیاری کرتی شامل کرت های مسطح و پشته دار (مرزبندی شده، شیاری شده ویا جوی و پشته ای) هستند. گیاهانی که کاشت آنها در کرت های مسطح موفقیت آمیز بوده تقریباً نامحدودند و کشت آنها تنها به خاک مزرعه بستگی دارد. برای محصولات ردیفی (جایی که ممانعت از غرقاب شدن ضروری باشد و یا هنگامی که کاربرد کم آب به سبب پهنای پشته ها بحرانی و مشکل باشد) معمولاً از کرت های پشته دار استفاده می شود. در این روش معمولاً از مرزهای باریک تا پشته های عریض برای کاشت سبزیجات، هندوانه، پنبه، ذرت، سیب زمینی، چغندرقند و بسیاری دیگر از محصولات ردیفی استفاده می کنند.کرت ها مسطح برای محصولات ردیفی و غیر ردیفی که برای مدت زمانی کوتان به شرایط غرقابی حساس نیستند، بسیار مناسب هستند. محصولات غیر ردیفی مانند یونجه، گندم، سورگوم، جو، پنبه و ... معمولاً بدین شیوه آبیاری می شوند.
کاشت گیاه در کرت های مسطح به رفع مشکلات شوری کمک کرده و استفاده از آبیاری سنگین را آسان می سازد. محصولات باغی و تاکستان ها را می توان در کرت های مسطح و یا روی پشته ها یا نقاط بلند مزرعه کشت نمود. کرت های جوی و پشته دار به ویژه برای محصولات ردیفی که به کنترل رطوبت در پشته ها احتیاج دارند، مناسبند. برای مثال، پشته های مسطح موجب سهولت یکنواختی توزیع رطوبت و جوانه زدن می شوند. در حالی که این امر در جوی و پشته دشوار به نظر می رسد. اما دستیابی به آن در کرت های کوچک نسبتاً آسان است. با وجود این، اگر کرت ها خیلی بزرگ باشند، دبی زیاد، لبه های جوی را در بالا دست و در زمان پیشروی غرقاب ساخته و موجب نابودی گیاه یا تخریب بستر بذر خواهد شد. خسارات ناشی از غرقابی شدن زمین را می توان با استفاده از تسطحیح دقیق کرت ها کاهش داد. آب باران و مازاد آب آبیاری به جای آن که در گودال های پست یا در پایین دست زمین(که معمولاً در آنجا به گیاه خسارت وارد می شود)، تجمع پیدا کند، به صورت یکنواخت در تمام منطقه توزیع خواهد شد. به هر حال، از آنجا که در این روش آبیاری، رواناب سطحی وجود ندارد، مصرف آب اضافی، در اثر آبیاری یا بارندگی اضافی موجب وارد آمدن خساراتی به محصول خواهد شد. در نواحی که دارای بارندگی های بسیار شدید بوده و خاک هایی با درجه نفوذپذیری پایین دارند استفاده از شبکه زهکشی سطحی ضروری است.کرت ها نسبت به سایر روش های آبیاری کنترل شده، دستی، به دلیل سهولت اجرا، سادگی تجهیزات و نیروی کم کارگری مورد نیاز و همچنین امکان استفاده از دبی های ثابت زیاد، از مزایایی برخوردارند. این روس در خاک های یکنواخت با تسطیح دقیق زمین و با نهرهای بزرگ متناسب با سطح کرت، بهترین بازده را خواهد داشت. هیچ یک از این موارد، از جمله احتیاجات مطلق این روش نیستند، اما موجب بهبود بازده کرت ها خواهند شد. آبیار یا سرپرست آبیاری برای محاسبه دقیق جدول زمان آبیاری به دانستن دبی ورودی، مساحت کرت، بازده مطلوب و یکنواختی ممکن نیاز دارد، یک اشتباه 6 دقیقه ای در یک دوره زمانی 60 دقیقه ای معادل 10 درصد خطا خواهد بود. یکنواختی به اندازه نهر، نسبت به پیشروی، نامنظمی سطح خاک و سرعت نفوذ بستگی دارد. نسبت به پیشروی به صورت زیر تعریف می شود:مدت زمان آبیاری/ مدت زمان پیشروی آب =AR به فرصت زمانی مطلوب برای نفوذ کمبود رطوبت خاک (SMD)، «زمان آبیاری» گفته می شود. در عمل، این زمان برابر، کوچک ترین زمان فرصت نفوذ در کرت یا شیار است. «فرصت نفوذ» مدت زمانی است که آب با سطح خاک در مزرعه در تماس است. در مواردی که از نهرهای بزرگ به صورت نوبتی استفاده می شود، نیاز به کارگر آبیاری کم است. به هر حال، باید بتوان از این کارگر در منطقه یا کارهای دیگر استفاده نمود. کار جسمی آبیار در این روش آبیاری تنها با باز کردن یک دریچه یا یک دهانه بدون تنظیم دبی کل، محدود می شود. براس سیستمی که خوب طراحی شده باشد، یک آبیار کم تجربه یا با اطلاعات نه چندان زیاد کافی است اما سرپرست آبیاری باید دقیقاً روابط بین دبی جریان، مدت ابیاری و کمبود رطوبت خاک (SMD) را درک نماید. در سیستم های کرتی مسطح، به ویژه برای محصولات ردیفی روی پشته، شیارها می توانند از هر دو انتها باز بوده و به نهرهای ثانویه متصل شوند. جریان آب شیارهای با سرعت پیشروی بالاتر، در نهر ثانویه انتهای کرت جمع آوری شده و سپس به درون شیارهایی که پیشروی در آن کندتر است، باز می گردد. این کار، غیر یکنواختی زمان غرقابی را کاهش می دهد. آب را می توان از هر دو سوی یک کرت مسطح تأمین نمود. آب را می توان از یک نقطه گوشه به کرت های متعدد نیز توزیع نمود. این امر در هر دو جهت می شود. همچنین این کار ممکن است به کاهش طول نهر مورد نیاز مزرعه بیانجامد. در زمین های مسطح، کرت ها معمولاً با آرایش منظم شبکه، با توجه به مرزهای مالکیت و تغییرات بافت خاک تنظیم می شوند. در زمین های شیب دار، طول کرت ها معمولاً در امتداد خطوط تزار قرار می گیرد . جریان آب به سمت پایین شیب تنظیم می شود. اگر کانال انتقال آب پایین تر از سطح زمین باشد، با استفاده از بند، سطح آب را برای توزیع آب کنترل می کنند. از این کانال می توان، هم برای آبیاری کرت و هم به عنوان کانال زهکش سطحی استفاده نمود. هنگامی که از شیار و پشته در یک کرت استفاده می شود، آب تحت تأثیر نیروی ثقل از نهرهای ثانویه بالا سر به درون شیارهای مجزا توزیع می شود. در این حالت احتیاجی به جداسازی جریان ورودی به کرت وجود نداشته و می توان آب آبیاری را از یک ورودی واحد به درون زمین هدایت نمود. در صورت انجام صحیح امور زراعی، به دخالت آبیار نیز احتیاجی نخواهد بود. در صورت زیاد بودن جریان ورودی، انجام برخی اقدامات برای کنترل فرسایش در ورودی کرت ضروری است. به هر حال، سازه های استاندارد کنترل فرسایش نیز وجود دارند. در مواردی که کانال انتقال پایین تر از سطح تراز زمین باشد، هیچگونه فرسایشی روی نخواهد داد زیرا برای آبیاری، سطح آب در کانال تا جایب که آب به درون شیارها یا کرت ها جاری شود، بالا آورده می شود. به منظور نیل به یکنواختی بالا، آب را می توان به سرعت در سطح کرت جاری نمود. اگر زمان لازم را برای پوشش کرت توسط آب در مقایسه با زمان غرقابی کوتاه باشد (نسبت پیشروی کم 1:4 تا 1:2) کرت باید از یکنواختی نفوذ مطلوبی متناسب با دقت شیب بندس زمین و یکنواختی خاک برخوردار باشد. افزایش شیب در کرت، موجب تجمع آب در مناطق پست تر کرت برای مدت زمانی طولانی تر خواهد شد. تسطیح ناکافی یا صاف نکردن برخی شیب ها، ممکن است هزینه های اولیه را کاهش دهد، اما به طور کلی، موجب کاهش یکنواختی کاربرد آب می شود. نوسانات کوچک سطح خاک در حدود یک سانتیمتر، حتی در صورت تسطیح لیزری، می توانند موجب بروز عمق نفوذ غیر یکنواخت با توجه به مقدار غرقاب شود. در یک کرت مسطح می توان عملیات کشاورزی را در هر جهت انجام داد. از آنجا که هر نهر آبیاری قادر به آبیاری کرت ها از دو طرف است، طول نهر کاهش می یابد. در هنگامی که از خطوط لوله زیرزمینی برای آبرسانی استفاده شود، طول کرت مانع عملیات کشاورزی نخواهد شد. احداث کرت های بزرگ با مقادیر خاکبرداری و خاکریزی زیاد معمولاً غیر ضروری و به ندرت اقتصادی است. کرت های باریک را می توان حتی در زمین های نسبتاً شیب دار بر روی خطوط تراز احداث کرد. در این صورت، هزینه ها بیشتر شده و سطح غیر قابل کشت نیز به سبب ایجاد تراس های بزرگ، افزایش خواهد یافت. میزان تسطیح به اندازه کرت و توپوگرافی منطقه بستگی دارد. معمولاً هر چه کرت کوچکتر باشد، عملیات تسطیح نیز کمتر خواهد بود، اما در این گونه کرت ها استفاده از ابزار کنرل لیزری تسطیح بسیار دشوار است. اندازه کرت ها از چند متر مربع (کل 3-2) تا 10-15 هکتار متغیر است. اندازه و طول کرت معمولاً تحت تأثیر توپوگرافی منطقه، تغییرات بافت خاک، نفوذپذیری، عمق خاک سطح الارض (هنگامی که تسطیح زیادی صورت می گیرد) اندازه نهر موجود، شیب و ماشین آلات و ادوات موجود کشاورز محدود می شود. از دیدگاه طراحی، یکنواختی خاک، سرعت نفوذ، اندازه نهر موجود و نیز فرسایش پذیری خاک، طول کرت را محدود را می سازد. در کرت های بزرگ باید انحنای زمین را نیز در تسطیح مدنظر قرار داد، چرا که یک سطح افقی از انحنای زمین تبعیت نمی کند. شکل 3-2- آبیاری کرتی دست ساز همراه با جوی و پشته در مقایس کوچک به طور کلی روش های کرتی برای عمق کمینه آب طراحی می شوند. با بزرگ شدن نسبت پیشروی آب، استفاده از حجم کم آب ناکارآمد خواهد بود. در برخی موارد، در صورت استفاده از حجم کم آب، تمامی کرت از آب پوشیده نخواهد شد. عمق های آبیاری معمول برای محصولات زراعی 70-100 میلیمتر است. برای حفظ نسبت پیشروی مطلوب با مصرف آب کمتر می توان از کرت های کوتاه تر استفاده نمود. با مصرف بیشتر آب، توزیع یکنواخت آب بهتر انجام خواهد گرفت، اما این امر ممکن است موجب نفوذ عمقی بیش از حد یا زمان غرقابی طولانی تر گردد. دستیابی به عمق های ابیاری کوچکتر 30-50 میلیمتر در برخی خاک ها، در کرت های پشته دار با جویچه های باریک و پشته های پهن با استفاده از فنون غرقابی که در بخش روش غرقابی توضیح داده خواهد شد ممکن می گردد. ابعاد کرت باید با توجه به سرعت نفوذ و دبی ورودی موجود طراحی شود. الگوی کشت، عمق کاربرد آب، یکنواختی مطلوب، دبی ورودی و سایر موارد عملی نیز می توانند موجب محدودیت اندازه و طول کرت شوند. در خاکهایی با بافت درشت و قدرت نفوذپذیری بالا، طول کرت نباید از 100 متر تجاوز کند. برای خاک هایی با بافت متوسط تا ریز معمولاً از طول 400 متر استفاده می کنند. برای خاک هایی با نفودپذیری نهایی بسیار کم به زهکشی سطحی برای کنترل اب مازاد احتیاج است. روش غرقابی برای این گونه خاک ها مناسب تر است. کرت های کوتاه، رسیدن به نسبت های پیشروی کوچک (بین 25/0 تا 35/0) را ممکن می سازند. این نسبت ها موجب یکنواختی مناسب تر توزیع می شوند. دبی ورودی موجود، عرض لازم کرت را برای تأمین دبی ورودی واحد قابل قبول، تعیین می کند. به سبب وابستگی نسبت به پیشروی و یکنواختی به طول کرت، دبی ورودی واحد بر آنها نیز اثر می گذارد.
آبیاری نواری
آبیاری نواری (روی خطوط تراز، شیب دار و هدایت شده) نوار شیب داری از زمین را شامل می شود که ضرورتاً در جهت عرض نوار مسطح بوده و برای جلوگیری از پخش و فرار جانبی آب به وسیله مرزهایی (خاکریز، خاک پشته، پشته و ...) محدود شده است. مرزها معمولاً برای تسهیل عملیات شخم زنی، به صورت موازی احداث می شوند. اما این مورد برای آبیاری، به ویژه برای نوارهای روی خطوط تراز الزامی نیست. دبی نسبتاً بزرگی از بالا دست نوار پیش می رود. پساز آن که بین تمامی عوامل مربوط (دبی واحد ورودی، کمبود رطوبت خاک، سرعت نفوذ، زمان پسروی و طول نوار) ارتباط مناسبی برقرار شد، اگر هدف حذف رواناب باشد، جریان آب در خاک های با نفوذپذیری کم هنگامی که جبهه پیشروی آب حدود 6/0 طول کرت را طوی کرده باشد در خاک هایی با نفوذپذیری زیاد پس از طی 9/0 طول نوار قطع می شود. انتهای پایینی نوار با رواناب موقتی ذخیره شده در بالا دست ابیاری می شود. می توان مقدار ناچیزی رواناب (حدود 10 درصد) داشت و دو انتهای بالایی و پایینی غالباً نسبت به بخش میانی کمتر آبیاری می شوند. برای رسیدن به این حد، لازم است که ترکیب ویژه ای از تخلیه رطوبت خاک و دبی جریان به وجود آید.
روش آبیاری نواری دارای انواع بسیاری است که مختصراً در زیر ارایه می شوند:
نوارهای روی خطوط تراز.
در این روش، نوارها با شیب طولی کم، موازی با خطوط تراز طراحی می شوند، این نوارها معمولاً برای کاهش عملیات تسطیح و ایجاد پشته های کوچک و باریک و احداث می شوند. این نوارها، به طور معمول مستقیم نیستند، بلکه خط تراز را دنبال می کنند.
نوارهای شیب دار.
در این روش، نوارها با شیب یکنواخت در جهت طولی و معمولاً با شیب صفر در جهت عرضی (عمود بر جهت جریان) تسطیح می شوند. عملیات احداث نوارهای شیب دار نسبت به سایر انواع آبیاری نواری به جابجایی مقادیر بیشتری خاک نیاز دارد. تغییرات کوچک در شیب طولی و جانبی قابل چشم پوشی است. این روش معمول ترین شکل آبیاری نواری جدید است زیرا که امکان تسطیح زمین در آن با استفاده از تجهیزات لیزری امکان پذیر است.
نوارهای هدایت شده.
در این روش، حجم عملیات تسطیح کمتر بوده و در خاک های کم عمق و توپوگرافی غیر یکنواخت به کار برده می شود. نوارها تقریباً به صورت مستقیم و در جهت شیب، با تبعیت از توپوگرافی زمین، با عملیات خاکبرداری و خاکریزی کم و معمولاً عرض باریک برای کاهش یا حذف شیب عرضی طراحی می شوند. ابعاد نوار غالباً چنان اصلاح می شوند که با توجه به منحنی پسروی آب، حرکت آب در آن بیشتر شبیه آبیاری شیاری باشد تا نواری. شکل 3-2- آبیاری نواری همراه با مرزهای مرتفع، (دیواره های کوتاه افقی از حرکت آب به شکل غیر دلخواه جلوگیری می کنند)در تمامی انواع آبیاری نواری، سطح زمین غرقاب می شود. این مسأله در برخی خاک های به تولید قشر سخت می انجامد. چنین لایه سختی مانع جوانه زنی دانه ها خواهد شد. برای برخی گیاهان ، خیس شدن گیاه با توجه به قارچ ها و بیماری هایی که در این زیست محیط رشدمی کنند مخرب است. این مسأله در خاک هایی با بافت ریزتر که رطوبت را
بقیه در ادامه مطلب
[+] ; نظرات () | ادامه مطلب
تولید ارقام متحمل به کم آبی ، راهکاری موثر در کاهش معضلات پدیده خشکسالی در گیاها
عنوان مقاله : تولید ارقام متحمل به کم آبی ، راهکاری موثر در کاهش معضلات پدیده خشکسالی در گیاهان زراعی
دانلود مقاله شماره 16
نوع مقاله : فارسی
درجه کیفی : 1
مخصوص ارائه در دروس : ابیاری - رابطه اب و خاک - خاکشناسی طرح و ابیاری دیمکاری
تنش های محیطی
تعداد صفحات : 20
دانلود در ٢ دقیقه با اینترنت دایال آپ
منبع مقالات کشاورزی ، مقالات باغبانی ، مقالات گیاهان داروئی مقالات زراعت مقالات ماشین های کشاورزی مقالات بیماریهای گیاهی مقالات حشره شناسی مقالات دامپروری و جدیدترین تحقیق های کشاورزی عکس های کشاورزی و... www.ake.blogfa.com www.ake.blogfa.com