آب یکی از منابع طبیعی اساسی و محدود است که برای حیات انسان و سایر موجودات زنده ضروری است. آب نقش مهمی در توسعه اقتصادی و اجتماعی کشورها دارد و به عنوان یک عامل تولید در بخش های مختلف اثر گذار است. بخش کشاورزی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان آب در جهان است که برای تأمین غذای جمعیت رو به رشد نیازمند آب فراوان است. با توجه به افزایش جمعیت و کاهش منابع آبی، مدیریت بهینه آب در کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از راه های مدیریت آب در کشاورزی، انتخاب روش مناسب آبیاری است که بتواند با کمترین مصرف آب، بیشترین عملکرد و کیفیت محصول را ایجاد کند.
معرفی و مقایسه روش های آبیاری
روش های آبیاری مختلفی برای کشت گیاهان وجود دارد که با توجه به شرایط آب و هوایی، نوع خاک، نوع محصول و منابع آبی موجود می توان از آنها استفاده کرد. این روش ها را می توان به دو دسته کلی تقسیم کرد: روش های آبیاری سطحی و روش های آبیاری تحت فشار. روش های آبیاری سطحی شامل آبیاری شیاری، آبیاری حوضچه ای، آبیاری سیلابی و آبیاری بارانی است که در آنها آب به صورت گرانشی و با فشار کم به مزرعه منتقل می شود. روش های آبیاری تحت فشار شامل آبیاری قطره ای، آبیاری بارانی مصنوعی و آبیاری مه پاش است که در آنها آب با استفاده از پمپ ها و لوله ها و با فشار بالا به مزرعه رسانده می شود.
آبیاری سنتی
این آبیاری یک روش قدیمی و سنتی از آبیاری است که در آن آب به صورت گرانشی و با فشار کم در سطح خاک توزیع می شود.
مزایای این روش عبارتند از
- سادگی و ارزانی ساخت و نگهداری سیستم آبیاری
- کاهش تبخیر و نفوذ آب به عمق خاک
- کنترل آسان میزان آبیاری با تغییر زمان و شدت جریان آب
- امکان استفاده از آب های شور و آلوده
- امکان آبیاری گیاهانی که ریشه های طولانی دارند
معایب این روش عبارتند از
- نیاز به زمین های صاف و یکنواخت
- احتمال رسوب گذاری و نفوذ ناهمگن آب در خاک
- احتمال شستشوی برخی عناصر مغذی از خاک
- احتمال فرسایش خاک در شیارها
- احتمال تشکیل لایه های سخت و مخلوط در سطح خاک
- احتمال انتقال آفات و بیماری ها از طریق آب
آبیاری تحت فشار
آبیاری تحت فشار یک روش نوین و پیشرفته از آبیاری است که در آن آب با استفاده از پمپ ها و لوله ها و با فشار بالا به مزرعه رسانده می شود.
مزایای این روش عبارتند از
- کاهش مصرف آب و امکان استفاده از آب های شور و آلوده
- کاهش تبخیر و تبادل گازی و افزایش راندمان آبیاری
- کاهش نیاز به علف کشی و خاک ورزی
- کنترل دقیق میزان آبیاری با تغییر فشار و قطر پاشش آب
- امکان آبیاری گیاهانی که در زمین های شیب دار، ناهموار و شور کشت می شوند
- امکان پخش همزمان کود، سم و آب (فرتیگیشن و شیمیگیشن)
- امکان اتوماتیک شدن آبیاری با استفاده از تابلوهای اتوماسیون و سنسورها
- امکان مبارزه با یخبندان، آفات و بیماری ها با استفاده از آب گرم و سم پاشی
معایب این روش عبارتند از
- هزینه بالای ساخت و نگهداری سیستم آبیاری
- نیاز به آب با کیفیت و با فشار بسیار بالا
- نیاز به سیستم پمپاژ و لوله کشی پیچیده
- نیاز به نگهداری و تعمیر مداوم سیستم آبیاری
- احتمال مسدود شدن سوراخ های مه پاش
- احتمال نفوذ ناهمگن آب در خاک
- احتمال تشکیل لایه های شور و مخلوط در سطح خاک
- احتمال انتقال آفات و بیماری ها از طریق آب
تاثیر نوع آب و هوا بر انتخاب روش مناسب آبیاری
آب و هوا یکی از عوامل مهم در تعیین نوع روش آبیاری است. آب و هوا بر دو جنبه اصلی آبیاری تاثیر می گذارد یکی نیاز آبی گیاهان و دیگری روش انتقال آب به گیاهان.
نیاز آبی گیاهان
نیاز آبی گیاهان بستگی به دما، رطوبت، تبخیر، تبادل گازی، شدت نور، سرعت باد و نوع گیاه دارد. در مناطقی که دما بالا، رطوبت کم، تبخیر زیاد، تبادل گازی فعال، شدت نور بالا و سرعت باد زیاد است، نیاز آبی گیاهان بیشتر است. برای مثال، در مناطق گرم و خشک، گیاهان برای رشد و تولید نیاز به آبیاری بیشتری دارند. برای تعیین نیاز آبی گیاهان، می توان از روش های مختلفی مانند روش تبخیر-تعرق، روش کرون، روش بلانی، روش پنمن-مونتیت و روش فائو استفاده کرد.
روش انتقال آب به گیاهان
روش انتقال آب به گیاهان بستگی به شکل و شدت پاشش آب، میزان تبخیر و تبادل گازی، احتمال فرسایش خاک و سوختگی برگ دارد. در مناطقی که تبخیر و تبادل گازی زیاد، فرسایش خاک کم و سوختگی برگ کم است، روش های آبیاری سطحی مانند آبیاری حوضچه ای، شیاری، نواری و کرتی مناسب هستند. در این روش ها، آب به صورت یکنواخت و با فشار کم در سطح خاک توزیع می شود. این روش ها برای آبیاری گیاهانی که ریشه های کوتاه دارند مانند گندم، برنج، سویا و سبزیجات مناسب هستند. در مناطقی که تبخیر و تبادل گازی کم، فرسایش خاک زیاد و سوختگی برگ زیاد است، روش های آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای، مه پاش، بارانی و زیرزمینی مناسب هستند. در این روش ها، آب به صورت قطرات کوچک و با فشار بالا به نزدیک ریشه گیاهان رسانده می شود. این روش ها برای آبیاری گیاهانی که در زمین های شیب دار، ناهموار و شور کشت می شوند مانند گلخانه ها، باغات و باغچه ها مناسب هستند.
بنابراین، برای انتخاب روش مناسب آبیاری، باید به شرایط آب و هوایی منطقه توجه کرد. برای مثال، در مناطقی که دارای آب و هوای گرم و خشک هستند، روش های آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای و مه پاش توصیه می شوند، زیرا کاهش تبخیر و تبادل گازی را به همراه دارند. برای مناطقی که دارای آب و هوای معتدل و مرطوب هستند، روش های آبیاری سطحی مانند آبیاری حوضچه ای و بارانی توصیه می شوند، زیرا کاهش نیاز به علف کشی و خاک ورزی را به همراه دارند.
انواع آب و هوا و روش آبیاری مناسب برای آن
آب و هوا یکی از عوامل مهم در تعیین نوع روش آبیاری است که به طور کلی، می توان انواع آب و هوا را به شش گروه تقسیم کرد
- آب و هوای گرمسیری
- آب و هوای خشک
- آب و هوای معتدل
- آب و هوای قاره ای
- آب و هوای سرد
- آب و هوای قطبی
برای هر نوع آب و هوا، روش مناسب آبیاری متفاوت است. در ادامه، به بررسی این روش ها برای هر گروه آب و هوایی می پردازیم.
آب و هوای گرمسیری
آب و هوای گرمسیری در مناطقی دیده می شود که دارای دمای بالا، رطوبت بالا، تبخیر زیاد، تبادل گازی فعال، شدت نور بالا و سرعت باد کم هستند. این نوع آب و هوا باعث می شود که نیاز آبی گیاهان بیشتر شود. برای این نوع آب و هوا، روش های آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای و مه پاش توصیه می شوند، زیرا کاهش تبخیر و تبادل گازی را به همراه دارند. این روش ها برای آبیاری گیاهانی که در زمین های شیب دار، ناهموار و شور کشت می شوند مانند گلخانه ها، باغات و باغچه ها مناسب هستند.
آب و هوای خشک
آب و هوای خشک در مناطقی دیده می شود که دارای دمای متوسط تا بالا، رطوبت کم، تبخیر زیاد، تبادل گازی کم، شدت نور بالا و سرعت باد متوسط هستند. این نوع آب و هوا باعث می شود که نیاز آبی گیاهان بیشتر شود. برای این نوع آب و هوا، روش های آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای و مه پاش توصیه می شوند، زیرا کاهش تبخیر و تبادل گازی را به همراه دارند. این روش ها برای آبیاری گیاهانی که در زمین های شیب دار، ناهموار و شور کشت می شوند مانند گلخانه ها، باغات و باغچه ها مناسب هستند.
آب و هوای معتدل
آب و هوای معتدل در مناطقی دیده می شود که دارای دمای متوسط تا پایین، رطوبت متوسط تا بالا، تبخیر متوسط، تبادل گازی متوسط، شدت نور متوسط و سرعت باد متوسط هستند. این نوع آب و هوا باعث می شود که نیاز آبی گیاهان متوسط باشد. برای این نوع آب و هوا، روش های آبیاری سنتی مانند آبیاری حوضچه ای و بارانی توصیه می شوند، زیرا کاهش نیاز به علف کشی و خاک ورزی را به همراه دارند. این روش ها برای آبیاری گیاهانی که در زمین های صاف و یکنواخت کشت می شوند مانند گندم، جو، علوفه و سبزیجات مناسب هستند.
آب و هوای قاره ای
آب و هوای قاره ای در مناطقی دیده می شود که دارای دمای پایین تا بسیار پایین، رطوبت کم تا متوسط، تبخیر کم، تبادل گازی کم، شدت نور کم تا متوسط و سرعت باد بالا هستند. این نوع آب و هوا باعث می شود که نیاز آبی گیاهان کم باشد. برای این نوع آب و هوا، روش های آبیاری سنتی مانند آبیاری شیاری و سیلابی توصیه می شوند، زیرا امکان نفوذ آب به عمق خاک را فراهم می کنند. این روش ها برای آبیاری گیاهانی که ریشه های طولانی دارند مانند ذرت، سیب زمینی، پنبه و چغندر مناسب هستند.
آب و هوای سرد
آب و هوای سرد در مناطقی دیده می شود که دارای دمای بسیار پایین، رطوبت بالا، تبخیر بسیار کم، تبادل گازی بسیار کم، شدت نور بسیار کم و سرعت باد متوسط تا بالا هستند. این نوع آب و هوا باعث می شود که نیاز آبی گیاهان بسیار کم باشد. برای آبیاری در این مناطق، روش های آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای و مه پاش توصیه می شوند.
آب و هوای قطبی
این نوع آب و هوا در مناطقی که در نزدیکی قطب ها قرار دارند دیده می شود. این مناطق دارای دمای بسیار پایین، رطوبت کم و بارش کم هستند. برای آبیاری در این مناطق، روش های آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای و مه پاش توصیه می شوند، زیرا کاهش تبخیر و تبادل گازی را به همراه دارند. مثال: گرینلند، آنتارکتیکا و سیبری.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، می توان گفت که هر روش آبیاری دارای مزایا و معایب خاص خود است و برای انتخاب روش مناسب آبیاری باید به شرایط آب و هوایی، نوع خاک، نوع محصول و منابع آبی موجود توجه کرد. برای مناطقی که دارای آب و هوای گرم و خشک هستند، روش های آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای و مه پاش توصیه می شوند، زیرا کاهش تبخیر و تبادل گازی را به همراه دارند. برای مناطقی که دارای آب و هوای معتدل و مرطوب هستند، روش های آبیاری سنتی مانند آبیاری حوضچه ای و بارانی توصیه می شوند، زیرا کاهش نیاز به علف کشی و خاک ورزی را به همراه دارند.