آب از ابتدای تاریخ بشر همواره مهم‌ترین عامل کلید رشد و توسعه جوامع بوده است. 97 درصد منابع آبی غیرقابل استفاده برای مصارف کشاورزی هستند. این موضوع اهمیت بهره‌گیری از روش‌های نوین کشاورزی و استفاده بهینه از آب را دوچندان می‌کند. در این نوشتار به بررسی دو روش نسبتاً متداول آبیاری در ایران ، یعنی آبیاری قطره‌ای و غرقابی می‌پردازیم.
فهرست مطالب مقاله
اهمیت آب
طبق برآوردها، طی 30 سال آینده مردم جهان به 60درصد غذای بیشتر نیاز خواهند داشت و این موضوع اهمیت صنعت کشاورزی را دوچندان می‌کند. بهره‌وری و موفقیت صنعت کشاورزی به عوامل متعددی بستگی دارد که یکی از آن‌ها آب است. طبق آمار منتشرشده در سال 1395، از کل 164 میلیون هکتار اراضی کشور، بیش از 18 میلیون هکتار در چرخه تولید محصولات کشاورزی قرار دارند. از این مقدار حدود 8 میلیون هکتار به‌صورت آبی، بیش از 6 میلیون هکتار به‌صورت دیم و بقیه به‌صورت آیش آبی و دیم تحت کشت قرارگرفته‌اند.
به دلیل کاهش نزولات جوی طی دهه‌های اخیر و هم‌زمان افزایش تقاضا برای آب به دلیل رشد نسبتاً بالای جمعیت، توسعه کشاورزی، شهرنشینی و صنعت، متوسط سرانه آب قابل‌تجدید با کاهش همراه بوده است. نمودار زیر وضعیت سرانه آب قابل‌تجدید را نشان می‌دهد.
طبق برآوردها این میزان در سال 1400 به حدود 1300 مترمکعب کاهش خواهد یافت.
بررسی ارقام متوسط سرانه آب کشور طی سال‌های گذشته و همچنین سال‌های پیش رو، نشان از ورود ایران به مرحله تنش آبی در سال 1385 و حد کم‌آبی جدی در سال 1415 دارد.
مطالعه کتاب «مدیریت آبیاری در باغات» را به شما توصیه می‌کنیم.
آب و کشاورزی
هرچند آبیاری ازنظر علمی تعابیر مختلف دارد، اما در تعریف عام و کلی آبیاری را پخش آب روی زمین جهت نفوذ در خاک برای استفاده گیاه و تولید محصول می‌توان عنوان نمود. به نقل از مرکز تحقیقات وزارت کشاورزی تنها 15 درصد از زمین‌های کشاورزی در جهان تحت آبیاری قرار دارند و مابقی به‌صورت دیم و بدون آبیاری است. بااین‌وجود بیش از نیمی از تولیدات کشاورزی و غذای مردم جهان از طریق زمین‌های آبی حاصل می‌شود. این خود نشان‌دهنده اهمیت و نقش آبیاری در بخش کشاورزی است. طبق بررسی‌های انجام‌شده بخش کشاورزی با سهم 92 درصدی مصرف آب، بزرگ‌ترین و مهم‌ترین مصرف‌کننده آب در ایران است. متأسفانه بیش از 80 درصد اتلاف منابع آب به دلیل عدم استفاده از فناوری‌های پیشرفته آبیاری در این بخش است.
مهم‌ترین منابع آبیاری در بخش کشاورزی عبارت‌اند از:
- نزولات جوی
- آب‌های سطحی
- و آب‌های زیرزمینی
اهداف آبیاری در بخش کشاورزی را چنین می‌توان برشمرد:
- تأمین آب کافی برای ادامه حیات گیاه
- حفاظت از گیاهان در مقابل تنش‌های آبی
- خنک کردن خاک و اتمسفر اطراف گیاه
در کنار منافع مختلف آبیاری ازجمله افزایش کمی و کیفی محصولات، افزایش فرصت شغلی و غیره ، آبیاری نامطلوب اثرات سوء بسیاری نیز به همراه دارد که عبارت‌اند از:
- فرسایش خاک
- شور و قلیایی شدن خاک
- تخریب زمین‌ها
- اتلاف بیهوده آب
یکی از راه‌های برون‌رفت از بحران کم‌آبی، مدیریت الگوی مصرف در بخش کشاورزی است. با کمک روش‌های نوین آبیاری مانند قطره‌ای، کوزه‌ای، تراوا زیرزمینی و … می‌تواند میزان آب مصرفی را کنترل نمود.
افزایش تقاضا برای محصولات کشاورزی، تغییرات اقلیمی، محدود بودن زمین‌های قابل‌کشت و مواردی دیگر، موجب گرایش دولت‌ها به کشاورزی هوشمند شده است.
انواع آبیاری
به‌طورکلی می‌توان انواع روش‌های آبیاری را به دودسته کلی تقسیم نمود:
- آبیاری سطحی
- آبیاری تحت‌فشار
مهم‌ترین تفاوت میان دو روش فوق، نیروی به‌کاررفته برای توزیع آب است. در آبیاری سطحی یا آبیاری ثقلی، آب به کمک نیروی جاذبه یا نیروی ثقل در زمین پخش می‌شود. اما در آبیاری تحت‌فشار از پمپ، لوله و پاشنده برای انتقال آب و پخش آب در زمین استفاده می‌نمایند.
انواع روش‌های آبیاری سطحی را چنین می‌توان عنوان نمود:
- نواری
- کرتی با غرقابی
- جویچه‌ای
انواع آبیاری تحت‌فشار نیز عبارت‌اند از:
- بارانی
- قطره‌ای
در ادامه به بررسی دو روش آبیاری قطره‌ای و غرقابی خواهیم پرداخت.
آبیاری غرقابی
آبیاری غرقابی یا کرته ای، یکی از روش‌های سنتی و قدیمی آبیاری است که از دیرباز میان کشاورزان رایج بوده است. در این روش زمین به قطعات مختلف (کرت) تقسیم می‌شود. سپس بین کرت‌ها جوی هایی ساخته می‌شود و برای هر کرت یک ورودی و خروجی در نظر گرفته می‌شود. از این طریق پس از پر شدن یک کرت، آب به کرت بعدی منتقل می‌شود.
سندبادسِل، پلتفرمی مطمئن برای خرید و فروش محصولات
عوامل مؤثر در آبیاری غرقابی
در این آبیاری، 4 عامل مؤثر وجود دارد که باید آن‌ها را مدنظر داشت که عبارت‌اند از:
- جنس خاک
- شیب زمین
- حجم آب ورودی به زمین
- هم‌عرض بودن کرت‌ها برای سهولت برداشت
مزایای آبیاری غرقابی
همان‌طور که گفته شد این روش آبیاری، از روش‌های سنتی است و همه کشاورزان با آن آشنایی لازم رادارند. ازآنجاکه این روش به تجهیزات پیچیده‌ای نیاز ندارد درنتیجه به تخصص خاصی نیز نیاز نیست. این روش برای مناطقی که خاک شوری دارند مناسب است چراکه با تعدیل میزان شوری خاک، محصول بهتری حاصل خواهد شد.
معایب آبیاری غرقابی
ازنظر کارشناسان بخش کشاورزی، آبیاری غرقابی بدترین نوع آبیاری است. معایب این روش موجب شده طی سال‌های اخیر دولت‌ها حساسیت بیشتری روی این سیستم آبیاری داشته باشند و مجهز شدن بخش کشاورزی به سیستم‌های نوین آبیاری را در دستور کار قرار دهند. عمده معایب آبیاری غرقابی را چنین می‌توان برشمرد:
- مصرف بیش‌ازحد آب ( میزان هدر رفت آب در این روش بیش از 90 درصد است)
- از بین بردن مواد آلی خاک
- برداشت سخت محصول به دلیل باتلاقی شدن زمین ( استهلاک ماشین‌آلات کشاورزی نیز افزایش می‌یابد.)
- امکان تخریب کرت‌ها بر اساس میزان و شدت آب
- نیاز به تراز کردن زمین برای سهولت آبیاری
- آسیب به برخی گیاهان حساس
شاخص‌ترین مشکل آبیاری غرقابی، مصرف بیش‌ازحد آب است. با توجه به ورود ایران به مرحله کم‌آبی بحرانی، اگر سیستم‌های آبیاری مورد بازبینی و اصلاح قرار نگیرد، به‌زودی بخش کشاورزی با بحران جدی روبرو خواهد شد.
آبیاری قطره‌ای
این روش نوعی آبیاری موضعی یا میکرو است که در آن، آب با فشار کم از طریق تجهیزات آبیاری قطره‌ای به ریشه گیاهان می‌رسد. در این روش آب به آهستگی پای گیاهان ریخته می‌شود که هم‌زمان موجب کاهش مصرف آب و افزایش بازدهی آبیاری می‌شود. در سیستم آبیاری قطره‌ای آب از شبکه شیرها، لوله‌ها و قطره‌چکان‌ها عبور کرده و درنهایت به گیاه می‌رسد. بر اساس کیفیت سیستم طراحی و نصب‌شده، کارایی این روش نسبت به روش‌هایی چون سطحی و بارانی می‌تواند بیشتر باشد.
آبیاری قطره‌ای از روش‌های مناسب برای کنترل مصرف و کاهش هدر رفت آب است که سالیان دراز در فرانسه و سایر کشورها برای آبیاری گلخانه‌ای از آن استفاده می‌شده است.
انواع روش‌های آبیاری قطره‌ای
یک سیستم آبیاری قطره‌ای دارای اجزاء مختلفی مانند ایستگاه پمپاژ، تجهیزات تصفیه آب، تانک تزریق کود و مواد شیمیایی، لوله اصلی، لوله جانبی و گسیلنده‌ها است. بر اساس تجهیزات مورداستفاده، سیستم‌های آبیاری قطره‌ای را می‌تواند این‌گونه تقسیم‌بندی نمود:
- قطره‌ای
- اسپری
- بابلر
- زیرسطحی
با استفاده از روش‌های آبیاری مدرن تحت‌فشار می‌توانید بهره وری باغ خود را افزایش دهید.
مزایای آبیاری قطره‌ای
مزایای این روش آبیاری را این‌گونه می‌توان برشمرد:
- کاهش میزان شسته شدن زمین و اتلاف کود و مواد مغذی
- افزایش بازدهی آبیاری
- عدم نیاز به تراز زمین
- استفاده از آب‌های بازیافتی غیر آشامیدنی
- تأمین رطوبت ریشه گیاه
- کاهش بازه زمان آبیاری
- ممانعت از فرسایش خاک
- کاهش رشد علف‌های هرز
- کاهش هزینه نیروی انسانی برای آبیاری در مقایسه با سایر روش‌ها
- قابلیت تنظیم میزان آبدهی با کمک شیرها و قطره چکان ها
ازآنجاکه آبیاری قطره‌ای، به فشار اندکی نسبت به سایر روش‌های آبیاری مدرن نیازمند است، ازاین‌رو میزان مصرف انرژی نیز به نسبت کمتر است.
معایب آبیاری قطره‌ای
هر سیستمی در کنار مزایا، معایبی نیز دارد. ازاین‌رو کشاورزان بایستی همه موارد را به‌دقت موردبررسی قرار داده و بهره‌گیری از کارشناسان بخش کشاورزی احتمالات و خطرات آتی را نیز مدنظر داشته باشند. به‌صورت کلی معایب آبیاری قطره‌ای بدین شرح است:
- هزینه اولیه نسبتاً بالا در مقایسه با سایر روش‌ها
- نیاز به سیستم فیلتراسیون برای جلوگیری از گرفتگی لوله‌ها و قطره‌چکان‌ها (برای مثال وجود نمک و مواد جامد معلق در آب ایران)
- احتمال وجود خرابی در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی ( منجر به آبیاری کمتر از حد یا بیشتر از حد می‌شود)
اگر در فرآیند آبیاری، از کود و مواد شیمیایی استفاده می‌نمایید، برای فعال‌سازی به سیستم آبیاری بارانی نیاز است و سیستم آبیاری قطره‌ای مناسب نخواهد بود.
گفتنی است که سیستم آبیاری قطره‌ای از دهه 50 در ایران آغاز شد و به‌مرور مزایا و معایب آن مشخص شد. ولی این دلیلی نیست که سیستم آبیاری قطره‌ای کنار گذاشته شود، بلکه باید معایب و اشکالات بررسی و اصلاح گردد.
اگر نگران بحران کم‌آبی در سال‌های آتی هستید، بهتر است بدانید که روش آبیاری قطره‌ای نسبت به روش غرقابی، 2 برابر مصرف و اتلاف آب را کاهش می‌دهد.
تجهیزات موردنیاز در سیستم آبیاری قطره‌ای
شاید یکی از دلایل اقبال کم کشاورزان به سیستم‌های آبیاری مدرن، تجهیزات موردنیاز و به‌تبع آن قیمت بالای این سیستم‌ها باشد. لیست زیر تجهیزات لازم برای راه‌اندازی سیستم آبیاری قطره‌ای است:
- پمپ یا منبع آب تحت‌فشار
- فیلتراسیون ( مانند فیلترهای شنی، سیلیس، دیسکی و توری)
- تانک کود
- سیستم بک واش
- شیر کنترل فشار
- لوله اصلی
- لوله آب‌رسانی
- لوله‌های جانبی (لترال ها)
- قطره‌چکان‌ها
توانمندی ایران در تولید تجهیزات آبیاری مدرن
خوشبختانه در حال حاضر شرکت‌های داخلی بسیاری تجهیزات لازم آبیاری مدرن را در کشور تولید و به بازار عرضه می‌نمایند؛ ازاین‌رو راه‌اندازی سیستم‌های مدرن آبیاری نسبت به قبل، صرفه اقتصادی بیشتری دارد. به گفته معاون وزیر جهاد کشاورزی تا سال 1398، 90 درصد ماشین‌آلات آبیاری مدرن در کشور تولید می‌شود.
قیمت نهایی یک سیستم آبیاری قطره‌ای به منطقه راه‌اندازی پروژه، نوع سیستم آبیاری و مساحت اجرای پروژه بستگی دارد.
به گفته مشاور وزیر کشاورزی، از سال 1394 وزارت کشاورزی طرح «تدبیر آب کشاورزی» را ارائه کرده که بر اساس این طرح یک سیستم خریداری‌شده و برای آبیاری چند مزرعه مورداستفاده قرار می‌گیرد. به‌این‌ترتیب هزینه آبیاری کاهش‌یافته و مزارع با وسعت‌های کم نیز از روش صحیح مهندسی برای آبیاری بهره‌مند می‌شوند.
هرچند گفته می‌شود که سهم دولت از راه‌اندازی سامانه‌های آبیاری تحت‌فشار و قطره‌ای 85 درصد و سهم کشاورز 15 درصد است؛ اما در عمل سهم کشاورز دو برابر سهم بخش دولتی است.
چرایی نارضایتی کشاورزان از آبیاری قطره‌ای
بسیاری از کشاورزان و باغداران با تغییر روش آبیاری از روش‌های سنتی به روش‌های مدرن مانند آبیاری قطره‌ای با مشکلاتی روبرو شده‌اند و از این موضوع ابراز نارضایتی نموده‌اند. به گفته آنان در روش آبیاری قطره‌ای درختان دیگر طراوت و شادابی قبل را نداشته و میزان محصول نیز با کاهش همراه بوده است. اما چرا این اتفاق رخ می‌دهد؟!
در روش غرقابی، آب به شعاع 2 متر اطراف درخت را در برمی‌گیرد و بانفوذ آب درون خاک این شعاع بیشتر نیز خواهد شد. برای مثال ریشه‌های یک درخت 5 ساله ( بسته به نوع درخت) درروش آبیاری غرقابی ممکن است تا شعاع 3 متر در اطراف درخت پراکنده شود. حال اگر روش آبیاری قطره‌ای پیاده‌سازی شود، میزان پخش و نفوذ آب حدود 1 متر خواهد بود و طبیعتاً آب به همه قسمت‌های درخت نخواهد رسید و به‌تبع آن میزان محصول درخت کاهش خواهد یافت.
راه‌حل مشکل کشاورزان در آبیاری قطره‌ای
بهترین راه برای حل مشکلی که از زبان کشاورزان بیان شد، استفاده از آبیاری قطره‌ای در همان دوره کاشت نهال و پس از 2 دوره آبیاری غرقابی است. این روش مانع از شعاع پراکندگی ریشه‌ها می‌شود.
اما اگر درخت چندساله است و سال‌ها از روش آبیاری غرقابی برای آبیاری استفاده‌شده است، راهکارهای زیر توصیه می‌شود:
- عملیات هرس کردن ریشه‌ها در زمستان ( این روش به تجهیزات ویژه‌ای نیاز دارد.)
- استفاده از ردیف‌های بیشتر نوار آبیاری برای درختان بزرگ
- استفاده از روش آبیاری نیمه فشار با میزان پخش آب بالا
- آبیاری در شب ( تا 30 درصد اثربخشی را افزایش می‌دهد)
اگر کشاورزان به فکر ادامه فعالیت در این بخش و کسب درآمد و سودآوری هستند، بایستی برنامه‌ریزی و سرمایه‌گذاری درستی درزمینه آبیاری داشته باند. در غیر این صورت با جدی‌تر شدن بحران آب، زمین‌های کشاورزی به زمین‌های بلااستفاده و بایر تبدیل خواهد شد که هیچ ارزش‌افزوده‌ای را نه برای کشاورزان و نه برای کشور به همراه نخواهد داشت.
