پيشگفتار

محدويت منابع آبي موجود، كمبود نزولات جوي، پايين بودن راندمان آبياري در روشهاي آبياري سنتي، از يك طرف و نياز روز افزون به مواد غذايي و وجود عرصه­هاي وسيع توسعه كشت آبي، از طرف ديگر، توسعه كاربرد روشهاي آبياري تحت فشار به عنوان يكي از موثرترين راههاي استفاده بهينه از منابع آب و خاك موجود را اجتناب ناپذير نموده است.

براين اساس در چند سال اخير فعاليتهايي جهت توسعه كاربرد اين روشها صورت گرفته است. شركتهاي توليد كننده وسايل و تجهيزات مورد نياز و نيز شركتهاي متعددي در زمينه طراحي و اجراي اين روشها تأسيس و شروع به فعاليت نموده­اند. همچنين اعتبارات قابل توجهي بصورت تسهيلات بانكي جهت اجراي اين روشها در اختيار كشاورزان قرار گرفته و در نهايت طرحهاي زيادي در سطح كشور مطالعه، طراحي و اجرا شده است.

در ادامه روند مطالعه و اجراي روشهاي آبياري تحت فشار و با عنايت به اهميت و ضرورت امر، سازمان جهاد كشاورزي استان اردبیل توسعه روشهاي آبياري تحت‌ فشار در سطح استان را در دستور كار خود قرارداده و بر اين اساس انجام عمليات نقشه‌برداري و مطالعه و طراحي روشهاي آبياري تحت‌فشار در اراضي خرد و پراكنده مجموعا در سطحهكتار را به اين مهندسين مشاور واگذار نموده است.

گزارش حاضر نتايج مطالعات و طراحي روش آبياري موضعي اراضي آقای داریوش وثوقي در سطح 3 هكتار مي‌باشد.

1- مطالعات پايه

1-1- موقعيت و وضعيت عمومي اراضي طرح

             اراضي طرح در حومه شهرستان گرمی از توابع استاناردبیل واقع شده است. از آنجا كه این اراضی در دامنه پر شيب قرارگرفته، داراي توپوگرافي ناهموار با شيب عمومي حدود 22 درصد در راستاي  شمال غربی به جنوب شرقی میباشد. بخشي از اراضي در حال حاضر به كشت درختان گردو اختصاص داده شده است. در بخشي از اراضي نيز درختان غير مثمر (جنگلي) وجود دارد.  موقعيت و وضعيت عمومي اراضي به شرح جدول شماره (1) ارائه شده است.

جدول شماره (1) : مشخصات موقعيت و وضعيت عمومي ارضي طرح

شرح

توضيح

استان

اردبیل

شهرستان

گرمی

روستا

-

مالك

آقای داریوش وثوقی

مساحت

3

شيب عمومي

32 درصد

نوع كشت

عمدتا گردو 

1-2- مشخصات عمومي خاك

             خاك به عنوان منبع ذخيره آب آبياري و منبع تغذيه مواد غذايي گياه مطرح مي‌باشد. برخي ازخصوصيات خاك نقش اساسي در طراحي سيستم آبياري ايفا مي‌كنند. نتايج آزمايش نمونه خاك كه از طريق سازمان جهاد كشاورزي توسط شركت تعاوني آزمايشگاه خاك و آب و گياه اردبيل انجام شده، در جدول شماره (2) ارائه شده است.

جدول شماره (2) : پارامترهاي مهم خاك در ارتباط با طراحي سيستم آبياري

شــــرح

مشخصات

بافت خاك

لومي

نفوذپذيري نهائي

     13 ميليمتر در ساعت

ميانگين رطوبت قابل استفاده در خاك

170 ميليمتر در متر

وزن مخصوص ظاهري

   4/1 گرم بر سانتيمتر مكعب

ظرفيت نگهداري مزرعه (FC)

31 درصد حجمي

نقطعه پژمردگي (PWP)

14 درصد حجمي

اسيديته

94/7

عمق خاك (متر)

محدوديت عمق وجود ندارد

بر اين اساس وضعیت خاک منطقه از لحاظ میزان شوری کاملا سالم بوده و ار لحاظ میزان PH مناسب، همجنین از لحاظ مواد خنثی شونده(آهک) کاملا سالم و به لحاظ میزان تعادل مواد غذایی نسبتا مناسب تشخيص داده شده است.

1-3- مشخصات منبع آب

             در آبياري موضعي شناخت خصوصيات آب مورد استفاده از نظر ايجاد مشكل گرفتگي و ديگر محدوديتها (شوري و قليائيت و . . .) از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد. بر اين اساس با توجه به نتايج آزمايشات آب، گسيلنده مناسب و نيز تجهيزات تصفيه مورد نياز (جهت رفع مشكلات فيزيكي) انتخاب مي‌شود.

 همچنين با توجه به وضعيت موجود آب و كنترل و بازرسي‌هاي دوره‌اي تمهيدات مديريتي لازم جهت رفع مشكلات شيميايي در دوره بهره‌برداري و نگهداري از سيستم اتخاذ مي‌گردد. بر اين اساس وضعيت عمومي آب اراضي طرح و نتايج تجزيه شميايي آن به شرح زير مي‌باشد.      

            آب مورد نياز از چشمه‌هاي موجود در محدوده اراضي تامين ميشود. بر اساس استعلام از امور آب، مقدار آب مورد استفاده در مجموع 2 ليتر در ثانيه مي‌باشد. براساس نتايج آزمايش نمونه آب كه از طريق سازمان جهاد كشاورزي توسط شركت تعاوني آزمايشگاه خاك و آب و گياه اردبيل انجام شده، اسيديته آب 96/7 و هدايت الكتريكي آن 967 ميكروموس بر سانتيمتر بوده و جهت آبياري مناسب تشخيص داده شده است.

1-4- الگوي كشت و نياز آبي

            در حال حاضر در قسمتي از اراضي درختان غير مثمر (جنگلي) وجود دارد. محدوده اين قسمت در نقشه پلان شبكه ارائه شده است. براساس هماهنگي بعمل آمده با مالكيت اراضي قرار است اين قسمت تحت پوشش درختان فوق باقي بماند. در بخشي از اراضي نهالهاي گردو با فواصل حدود 5/2 در 5/2 متر كاشته شده است. با توجه به فواصل نامناسب موجود قرار است با جابجا كردن نهالها فواصل درختان به 5در 5/7 متر تبديل شده و قسمتهاي نكاشت نيز با اين فواصل به كشت نهالهاي گردو اختصاص داده شود. به منظور برآورد نياز آبي از كتاب برآورد آب مورد نياز گياهان عمده زراعي و باغي كشور (موسسه تحقيقات خاك و آب) استفاده شده است. همچنين براي سهولت در بهره‌برداري و هماهنگي با قسمتهايي كه گردو كاشته شده، نياز آبي درختان غير مثمر معادل گردو در نظر گرفته شده است.

2- طراحي سيستم آبياري

2-1- معرفي روش آبياري موضعي

  همزمان با پيشرفت علوم و تكنولوژي و امكان استفاده از دستاوردهاي جديد صنعتي از يكطرف و  محدوديت منابع آب و خاك و لزوم صرفه جويي و استفاده بهينه ازآنها از طرف ديگر، موجب شده كه روشهاي جديد آبياري (روشهاي آبياري تحت فشار) ابداع و مورد استفاده وسيع قرار گيرند. اين روشها بسيار متنوع بوده و شامل انواع روشهاي باراني و موضعي مي‌باشد. روشهاي موضعي كه اغلب براي باغات، گياهان رديفي و گلخانه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد، با اسامي مختلفي از جمله، آبياري موضعي، آبياري ميكرو، آبياري قطره‌چكاني، خرد آبياري، آبياري روز به روز، آبياري چكه‌اي و . . . شناخته مي‌شود. اين اسامي در نوشته‌هاي مختلف علمي بنا به سليقه متخصصان و كارشناسان انتخاب شده و همگي مترادف مي‌باشند. از آنجا كه واژه آبياري موضعي بيشتراز بقيه واژه‌ها نشان دهنده ماهيت اين روش مي‌باشد، به توصيه سازمان خوار و بار جهاني از اين واژه استفاده مي‌شود. 

  در انواع روشهاي آبياري موضعي، آب از طريق شبكه لوله‌هاي تحت فشار در تمام سطح مزرعه توزيع شده و توسط وسايل خروجي، مستقيما در اختيار ريشه گياه قرار مي‌گيرد. خروج آب ممكن است به صورت قطره، حباب، جريان كم و پيوسته، اسپري و . . . صورت گيرد. بنابراين وسايل خروجي متنوع مي‌باشند و در هر طرح بايستي با توجه به شرايط آب و خاك و گياه، امكانات موجود، نوع نياز و . . . وسيله مناسب انتخاب و مورد استفاده قرار گيرد.

  از جمله عوامل مؤثر در انتخاب نوع وسيله خروجي (گسيلنده) عبارتند:

·         طرح، كيفيت و ميزان حساسيت به گرفتگي.

·         درصد سطح خيس‌كنند‌گي خاك.

·         تغييرات دبي دراثرتغييرات فشار.

·         كيفيت آب آبياري وامكانات تصفيه آب.

·         شرايط و امكانات مديريت و بهره‌بردارياز سيستم.

·         نوع گياه.

 از بين عوامل فوق، در صد سطح خيس‌كنندگي خاك و حساسيت به گرفتگي از اهميت بيشتري بر‌خوردار مي‌باشند.

2-2- محاسبه و تعيين پارامترهاي طراحي

  طراحي و اجراي سيستم آبياري بايد بگونه‌اي باشد كه در زمان حداكثر نياز آبي گياه (‌ياگياهان‌) الگوي كشت مشكلي بوجود نيايد. بنابراين پارامترهاي مؤثر در طراحي سيستم بايد بر اساس حداكثر نياز آبي محاسبه و تعيين شده ولي در زمان بهره‌برداري از سيستم بايستي برنامه آبياري براي هر ماه و بر اساس ميزان آب مورد نياز در آن ماه تهيه و اجرا شود.

  با توجه به اينكه پارامترهاي طراحي در اجرا و نيز مديريت بهره‌برداري، نقش اساسي ايفا مي‌كند، محاسبه و تعيين اين پارامترها نياز به دقت و تجربه كافي در اين زمينه داشته و لازم است مسائل فني، مديريتي و اقتصادي بطور توام مد‌نظر قرار داشته باشند.

  در ادامه اصول و مباني محاسبه و تعيين اين پارامترهاي طراحي بطور خلاصه ارائه مي‌گردد.

2-2-1- حداكثر نياز آبي روزانه گياه

   از آنجا كه در روشهاي آبياري موضعي تمام سطح زمين خيس نمي‌شود، تبخير نيز از تمام سطح صورت نمي‌گيرد. بنابراين نياز آبي روزانه گياه عمدتاً به ميزان تعرق از قسمتهاي هوايي كه در معرض تابش نور خورشيد قرار دارند محدود مي‌باشد. به همين جهت در آبياري موضعي درصد سطح سايه‌انداز‌كه نماينده سطحي است كه تعرق از آن صورت مي‌گيرد، در محاسبات نياز آبي گياه دخالت داده مي‌شود.

  بهترين راه براي تعيين درصد سايه‌انداز، اندازه‌گيري مساحت سايه تاج گياه بر روي زمين هنگام ظهر مي‌باشد. در‌صد سطح سايه‌انداز گياه در سالهاي اوليه رشد كم بوده و به تدريج با مسن‌ترشدن درخت زياد مي‌شود. بنابراين براي طراحي سيستم حداكثر درصد سطح سايه‌انداز (درخت بالغ) در‌نظر گرفته مي‌شود.

  با توجه به موارد فوق حداكثر نياز آبي روزانه گياه از رابطه زير كه توسط FAO پيشنهاد شده محاسبه مي‌گردد: 

 

                                                                        

Tr = حداكثر نياز آبي روزانه گياه (mm/day)

Etc = حداكثر تبخير و تعرق روزانه گياه (mm/day)

Ps = حداكثر درصد سطح سايه‌انداز ( % )