سیستم های ابیاری

سیستم آبیاری سنترپیوت به دلیل هزینه کارگری کم ، انعطاف پذیری زیاد ، راحتی اجرا و بهره برداری آسان ، یک سیستم آبیاری انتخابی درامر کشاورزی است . وقتی که سیستم سنترپیوت درست طراحی شود و به پخش کننده های آب با راندمان بالا تجهیز شود ، می تواند در منابع پردازش خود( آب ، انرژی ، زمان ) صرفه جویی نماید . از انواع مختلف این پخش کننده ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

حالت پخش اسپری در ارتفاع متوسط mid-elevation spray application ))، حالت پخش اسپری در ارتفاع کم( low-elevation spray applicator ) وحالت پخش دقیق با انرژی کم( low energy precison application).

حالت آبیاری موضعی زیرسطحی (subsurface drip irrigation ) ، به علت راندمان بالا با روش های ذکر شده قابل قیاس است.راندمان یکنواختی بالای آبیاری که منجر به تولید محصول و راندمان آب مصرفی بالا می شود ، بهترین وسیلة مقایسه روش های آبیاری برای مناطق و محصولات ویژه می باشد .

در آزمایشات مختلف محققان روشهای آبیاری LEPA ، MESA ، LESA ، SDI با 5 نرخ آبیاری ناقص(I0 ، I25 ، I50 ، I75 و I100) به صورت نسبت آب تهیه شده به مقدار آبیاری کامل برای گیاهان مختلف مورد ارزیابی قرار می گیرد ،که نرخ آبیاری کامل بر اساس ET پتانسیل محاسبه شده از ET گیاه مبنا و اعمال ضریب گیاهی محل تعیین می گردد.

براساس مطالعات انجام یافته عملکرد محصول و راندمان آب مصرفی( WUE ) در نرخ های I25 و I50 تحت روش SDI بیشتر از دیگر روش های آبیاری است و در روش LEPA معمولاً بیشتر از Spray ، اما از SDIکمتر می باشد . روند روش ها در نرخ I100معکوس بوده و عملکرد محصول و WUE در روش Spray بیشتر از LEPA و SDI می باشد . در نرخ آبیاری I75، نیز این مطلب صادق است .

کاهش محصول در آبیاری های کامل در نتیجة راناف سطحی برای روش LEPA و نفوذ عمقی برای SDI می باشد . در روش SDI با کاربرد مقادیر کمتر آبیاری نفوذ کاهش می یابد و تبخیر نیز با کاهش سطح خیش شده کاهش می یابد و فقط آبی که به بالا حرکت می کند تبخیر می شود.

هنگامی که روش LEPA با تدابیری از قبیل شیب کمتر از1 درصد ، کشت دایره ای ، ایجاد خاکریز فارو ، کنترل رطوبت خاک و برنامة آبیاری مناسب همراه باشد، بیش از 95 درصد آب در اختیار گیاه قرار خواهد گرفت .مدیریت راندمان بالای آبیاری Spray نیز شامل کاربرد نازل هایی با قطرات آب درشتتر ، اجرای نسبتاً کند پیوست برای تهیة‌ آب کاربردی عمیق تر و اجتناب از آبیاری اسپری در شرایط باد شدید می باشد.   

تانسیومتر : اندازه گیری پتانسیل ماتریک با وسایل ساده ای به نام تانسیومتر انجام می شود . تانسیومترها یا از نوع جیوه ای هستند و یا از نوع فلزی . تانسیومتر جیوه ای ، لوله ساده و خمیده ای است پر از آب که یک طرف آن منتهی به کلاهک سرامیکی است . طرف دیگر لوله وارد یک مخزن جیوه می شود . حال اگر کلاهک سرامیکی در داخل یک خاک قرار گیرد ، پس از مدتی توازن پتانسیل رطوبتی بین آب داخل تانسیومتر و آبی که در بیرون از آن در داخل خاک وجود دارد برقرار می گردد . برقراری تعادل با وارد شدن یا خارج شدن آب به داخل لوله تانسیومتر از طریق کلاهک آن که نسبت به آب نفوذپذیر است انجام می شود . اگر خاک خشک باشد ، آب را از داخل تانسیومتر به طرف خود خواهد کشید . در این وضعیت خلا ایجاد شده در داخل تانسیومتر موجب می شود که در طرف دیگر لوله ، جیوه صعود می نماید . مقدار بالا آمدن جیوه متناسب با پتانسیل آب در خاک خواهد بود .

تانسیومترهای جیوه ای بیشتر در کارهای آزمایشگاهی و تحقیقی مورد استفاده می باشند و چون کاربرد آنها در صحرا مشکل است در عمل از نوعی دیگر از تانسیومترها با نام تانسیومتر فلزی استفاده می شود . این تانسیومترها نیز اساسا مشابه تانسیومترهای جیوه ای هستند با این تفاوت که در آنها به جای خلاء سنج جیوه ای از یک خلاءسنج فلزی استفاده شده است تا حمل و نقل آن ساده باشد .

تانسیومتر فلزی از یک لوله پر آب تشکیل شده است که قسمت پایین آن از یک کلاهک سرامیکی درست شده و قسمت بالای آن مسدود است ، به طوری که اگر آب از کلاهک سرامیکی خارج شود در داخل لوله خلاء ایجاد می شود . به همین منظور در کنار لوله تانسیومتر ، خلاءسنجی به آن متصل است که قادر می باشد مقدار خلاء یا فشار منفی را اندازه گیری کند . اگر کلاهک سرامیکی در داخل خاک قرار گیرد با خروج یا ورود آب به تانسیومتر تعادل پتانسیلی بین آب داخل و خارج تانسیومتر براقرار می شود . بنابراین با تعادل پتانسیل رطوبتی بین آب داخل و خارج کلاهک ممکن است مقداری آب از لوله تانسیومتر خارج شود که این عمل باعث ایجاد خلاء و کاهش فشار در لوله می شود . مقدار خلاء یا فشار منفی توسط خلاءسنج قابل قرائت است . معمولا درجه بندی خلاءسنج بین 0 تا 100 بوده که هر کدام از درجات آن معادل 10 سانتی متر فشار منفی است . بنابراین اگر عقربه خلاءسنج روی عدد 25 باشد نشان می دهد که فشار در خلاءسنج 250- سانتی متر است .

همانطور که گفته شد تانسیومترها در پتانسیل بالاتر از یک اتمسفر کارآیی ندارند زیرا در این پتانسیل حباب های هوا وارد تانسیومتر گردیده و عدد قرائت شده صحیح نخواهد بود . برای اطمینان از اینکه تانسیومتر تا این پتانسیل به خوبی کار خواهد کرد لازم است تانسیومترها را قبل از استفاده آزمایش کنیم . برای تست تانسیومتر ابتدا کلاهک را به مدت چند ساعت داخل ظرف آبی قرار دهید تا کاملا اشباع شود سپس در حالی که کلاهک داخل آب قرار دارد لوله تانسیومتر را به کمپرسور هوا وصل کرده و بتدریج فشار هوا را افزایش دهید . هنگامیکه فشار به 8/0 تا 9/0 اتمسفر رسید حبابهای هوا در داخل ظرف از کلاهک بیرون خواهند آمد . در این صورت تانسیومتر خوب کار خواهد کرد . چنانچه حباب هوا در فشار کمتر از 8/0 اتمسفر ظاهر شد آن تانسیومتر برای استفاده مناسب نخواهد بود .

برای استفاده از تانسیومتر با مته ای که قطر آن به اندازه قطر لوله تانسیومتر یا کمی کمتر از آن باشد چاهکی را تا عمق مورد نظر حفر کنید . قبل از گذاشتن تانسیومتر کمی خاک نرم و مرطوب در چاهک بریزید . حال تانسیومتر را داخل چاهک قرار دهید و اطمینان حاصل کنید که با لگد کردن اطراف آن خاک کاملا به کلاهک و لوله اطراف آن چسبیده و تماس داشته باشد . با خاک در اطراف تانسیومتر برآمده گی کوچکی بسازید تا از تجمع آب در اطراف لوله تانسیومتر و نفوذ عمودی آن در طول لوله تانسیومتر جلوگیری شود . چون در خاکهای شنی حدود 80 درصد آب قابل استفاده در مکش 85/0- اتمسفر قرار دارد . لذا تانسیومترها در خاکهای شنی بیشتر قابل استفاده است . برای ساختن تانسیومتر می توان به شرح زیر عمل نمود :

1 _ یک لوله از جنس PVC یا پلکسی گلاس به قطر 1 سانتی متر انتخاب کرده و دو انتهای باز آن را با سوهان صاف کنید .

2 _ در فاصله 10 سانتی متری از انتهای بالای لوله سوراخی تعبیه کنید .

3 _ در صورتی که خلاءسنج فلزی در اختیار باشد آن را به سوراخ تعبیه شده پیچ کرده و آب بندی نمایید . در غیر اینصورت یک لوله مسی به طول 4 سانتی متر را که قطر خارجی آن کمی کوچکتر از قطر داخلی سوراخ تعبیه شده می باشد وارد سوراخ نموده و با چسب اطراف آن را محکم کنید . این لوله بعدا به فشارسنج جیوه ای یا فلزی متصل گردد .

4 _ کوزه متخلخل سرامیکی با مخلوط کردن اجزاء زیر و سپس قالب ریزی در قالب مخصوصی که از گچ درست شده است ساخته می شود .

_ 75% رس ایلیت

_ 20% کوارتز

_ 5% کربنات کلسیم

_ کمی سیلیکات سدیم و پروسلین

_ آب

5 _ پس از قالب کوزه را در مجاورت هوا قرار داده تا خشک شود و سپس در حرارت 1000 درجه آن را بپزید .

6 _ کوزه را با چسب به لوله اصلی متصل کنید .

7 _ با درب بند لاستیکی انتهای بالایی لوله را مسدود کنید .

ابیاری

آبیاری

  آبیاری یعنی آب دادن به خاک و به اهداف زیر انجام می گیرد: 

• رفع نیاز آبی گیاه

 • اصلاح خاک

• مبارزه با آفات گیاهی

• تعدیل دمای محیط

• جلوگیری از فرسایش بادی

• کنترل علف هرز

• تسطیح اراضی

• اصلاح شرایط فیزیکی خاک

...

در آبیاری هر منطقه برای تحقق اهداف مورد نظر باید به نکاتی توجه کرد که آنها را در قالب چند سوال مطرح کرد:

مقدار آب داده شده بستگی به میزان آب نگه داشته شده در خاک دارد که با توجه به خاصیت موئینگی و سطح ویژه ( خاصیت استاتیکی) , ساختمان خاک( تخلخل خاک) , مواد هموسی , مقدار رس خاک و نوع خاک , ضخامت لایه ی خاک و بافت خاک دارد.

کشش سطحی مایع به این معنی است که مایع می خواهد سطح خود را به حداقل برساند به همین دلیل قطره ی آب کروی است زیرا در بین اشکال هندسی کره تنها شکلی است که نسبت به حجم آن کمترین سطح را دارد.

نیروی وزن آب را به سمت پایین می کشد و نیروی با فاکتورهای کشش سطحی , عدد بی و قطر ذرات خاک آب را به سمت بالا میکشد و زمانی که این دو نیرو ثابت شوند آب در سظح ثابتی قرار میگیرد.

H=0.3/D

لذا هر چه ذرات ریزتر باشند آب بیشتر بالا می رود.

سطح ویزه : به مجموع سطوح ذرات تشکیل دهنده ی واحد جرم( یک گرم) یا واحد حجم (یک سانتی متر مکعب)از هر جسم گفته می شود هر چه ذرات ریزتر باشند سطح ویژه ی آنها بیشتر است.

سطح ویژه ی کره =6/D

در زمان آبیاری در حد ظرفیت مزرعه تخلخل ریز از آب بر می شود . برای محاسبه ی این مقدار آب در زمینی با تعداد لایه های مشخص به اطلاعات زیر احتیاج است:

وظایف خاک عبارتند از :

1.تامین غذای گیاه

- آماده سازی

2.نگهداری گیاه

3.نگهداری آب

- ذخیره و نگهداری آب

- انتقال آب

4. تهویه ی آب

خاک مخزنی است که می تواند آب را در خود نگه دارد و در فاطله ی دو آبیاری در اختیار گیاه بگذارد. در هر نوبت آبیاری , رطوبت مقداری بالاتر از ضریب پژمردگی دائم ست و با آبیاری میزان رطوبت به حد میزان رطوبت مزرعه می رسد.(ضریب پژمردگی دائم به بالاترین درصد وزنی رطوبت خاکی گفته می شود که اگر رطوبت خاک از آن درصد کمتر باشد گیاهان زراعی مشخصی دچار پژمردگی می شوند.)

1. گنجایش خاک

2. میزان ورود و خروج آب

آب به دو شکل از زمین خارج می شود :

1. تبخیر

2. تعرق

تبخیر خارج شدن آب به صورت بخار از سطح خیس است و تعرق مقدار آبی است که به صورت بخار از روزنه های گیاه خارج می شود. میزان تبخیر و تعرق به عواملی بستگی دارد:

1. عوامل آب و هوایی

- نور

- دما

- باد

- فشار هوا

- رطوبت

2. عوامل گیاهی

- نوع گیاه

- مرحله ی رشد گیاه

- نوع استفاده از گیاه

3. عوامل خاکی

- بافت خاک

- ساختمان خاک

- رنگ خاک

- شوری خاک

4. عوامل آبیاری

5. عوامل مدیریتی یا زراعی

- مصرف کود

- حاصلخیزی خاک

- تراکم

- نحوه ی مبارزه با علف های هرز

- مبارزه با آفات و بیماری ها

- شخم

- هرس و تنک کردن

- تاریخ کاشت

و...

6. عوامل موقعیتی

- شیب مزرعه

- ارتفاع از سطح دریا

روش های تعیین و تخمین آب مصرفی گیاه

1. استفاده از لایسیمتر

لایسیمتر یک حجم هندسی است که معمئلا به شکل استوانه ویا مکعب مستطیل است و جنس آن از فلزات مختلف , پلاستیک,چوب, بتن یا هر ماده ی غیر قابل نفوذ دیگری است.

2.استفاده از میزان آب مزرعه

مقدار آبی که وارد مزرعه می شود از دو طریق است:

- آب آبیاری

- آب بارندگی

این آب به چند طریق از خاک خارج می شود:

- آب روی سطحی

- آب جذبی

- تبخیر تعرق

- آب ذخیره شده

3. استفاده از تغییرات رطوبت در فاصله یبین دو آبیاری در طول فصل رشد

4. استفاده از کرت های آزمایشی

5. استفاده از میزان تبخیر از سطوح آزاد آب و یا سطوح خیس

6. استفاده از فرمول های شیمیایی

مراحل رشد گیاه

برای محاسبه ی آب مصرفی گیاهان زراعی طول دوره ی رویش را به چهار دوره تقسیم می کنند:

1. مرحله ی ابتدایی

این دوره از کاشت بذر شروع می شود و تا زمانی ادامه می یابد که گیاه کاشته شده سبز شود و 10%سطح زمین را بپوشاند.

2. مرحله ی رشد سیع

این مرحله از پایان مرحله ی ابتدایی شروع و تا زمانی ادامه دارد که گیاه کاشته شده 75-80 % سطح خاک را بپوشاند.

3. مرحله ی میان فصلی

این مرحله از بایان مرحله ی دوم شروع و پایان آن برای هر محصول فرق می کند .

4. مرحله ی پایان فصلی

 منبع:www.ake.blogfa.com