باتوجه به شرایط ﺧﺎص اﻗﻠﯿﻤﯽ ﮐﺸﻮر و کم بود ﻣﻨﺎﺑﻊ آب ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺑﺨﺶ ﮐﺸﺎورزی و ﺿﺮورت اﻓﺰاﯾﺶ ﺗﻮﻟﯿﺪات ﮐﺸﺎورزی و از ﺳﻮی دﯾﮕﺮ پایین بودن ﻣﯿﺰان راﻧﺪﻣﺎن و ﺑﺎزدﻫﯽ آب ﻣﺼﺮﻓﯽ در ﺑﺨﺶ ﮐﺸﺎورزی، اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎی ﻋﻠﻤﯽ و ﻓﻨﯽ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺟﻬﺖ اﻓﺰاﯾﺶ ﮐﺎرآﯾﯽ ﻣﺼﺮف آب ﮐﺸﺎورزی از ﺿﺮورﯾﺎت ﺑﺨﺶ ﮐﺸﺎورزی اﺳﺖ.
انواع روشهای آبیاری نوین را میتوان در دو دسته کلی آبیاری کم فشار و آبیاری تحت فشار طبقه بندی کرد. در آبیاری کم فشار آب به کمک نیروی جاذبه زمین یا نیرو ثقل روی زمین پخش میشود اما در آبیاری تحت فشار از پمپ و لوله برای انتقال آب و از پاشندهها برای پخش آب در سطح مزرعه استفاده میگردد.
- روشهای آبیاری کم فشار:
در آبیاری کمفشار توزیع آب در شبکه توسط خطوط لوله کم فشار انجام شده و آبیاری داخل مزارع به روش آبیاری سطحی صورت میپذیرد. به عبارت دیگر در این روش آب با استفاده از فشار آب موجود یا با ایجاد فشار کم به محل مورد نظر میرسد و با نفوذ تدریجی در اختیار ریشه قرار میگیرد. در این روش دیگر نیازی به پمپاژ، استخر و قطرهچکان وجود ندارد و انرژی اولیه با توجه به اختلاف ارتفاع سطح آب از مبداء تا مزرعه تامین میشود.
سیستم آبیاری کم فشار در واقع راه حل میانهای بین استفاده از سیستم کانالهای روباز و سیستمهای آبیاری تحت فشار (بارانی یا قطره ای) میباشد که امکان دستیابی به راندمان توزیع آب در مزارع تا حد 60% در شرایط اجرای خوب را فراهم مینماید.
استفاده از سیستم آبیاری کمفشار در مناطقی که آب و خاک آن دچار شوری است؛ مساحت زیر کشت کشاورز کم است و درختان یا گیاهان نیازمند آبیاری غرقابی هستند بسیار مناسب است. این روش با هزینهی اولیهی بسیار پایینی که در مقایسه با روش تحت فشار دارد می تواند بسیار مقرون به صرفه باشد و کشاورز می تواند با کمترین میزان آب محصولی با کیفیت تولید کند.
- روش آبیاریهای تحت فشار:
امروزه به دلیل کمبود منابع آبی و لزوم صرفهجویی در مصرف آب و پیشرفت روز افزون علم و تکنولوژی دیگر روشهای آبیاری قدیمی مقرون به صرفه نیست و باید به جای روشهای قدیمی روشهای نوین آبیاری جایگزین شود تا ضمن صرفه جویی در مصرف آب موجب افزایش سطح تولید گردد. روشهای عمده تحت فشار شامل آبیاریقطرهای و آبیاریبارانی است. در ادامه هر کدام از این روشها شرح داده میشود:
- آبیاری قطره ای:
در این روش آب از قطرهچکانها به صورت قطرهای خارج میگردد و تنها محدوده اطراف گیاه آبیاری میشود.اجزاء مختلف یک سیستم آبیاری قطرهای شامل ایستگاه پمپاژ، تجهیزات تصفیه آب، تانک تزریق کود و مواد شیمیایی، لوله اصلی، لوله جانبی و انواع گسیلندهها میباشد.
سیستمهای آبیاری قطرهای را میتوان در چهار دسته زیر قرار داد:
الف- آبیاری موضعی
در این روش آب با شدت جریان کم و به صورت قطرهای بر روی سطح خاک اعمال میشود و خاک اطراف گیاه را مرطوب مینماید. در سیستم قطرهای میتوان از انواع قطرهچکانها، نوارتیپ و یا لولههای قطره چکاندار استفاده نمود، که با توجه به سن درختان و نوع محصول و کاربرد میتوان به صورت آرایش یک ردیفه ، آرایش دو ردیفه و نوار تیپ استفاده کرد.
آرایش یک ردیفه: در این نوع استقرار برای هر ردیف کاشت یک ردیف لوله آبیاری 16 میلیمتر اختصاص یافته و قطره چکانها با فواصل معین روی آن قرار میگیرند. این روش امکان تحویل دقیق آب به هر گیاه را فراهم میکند و انعطافپذیری را در تنظیم جریان آب برای رفع نیازهای خاص گیاهان مختلف فراهم میکند. آبیاری یک طرفه برای درختان با سن بالا توصیه نمیشود و بهتر است برای گیاهان ردیفی، گیاهان یکساله یا درختان کوچک با فاصله کشت کمتر از 2.5 متر استفاده شود.
آرایش دو ردیفه: در این روش آرایش قطره چکان از دو ردیف لوله فرعی و در دو طرف ردیف کاشت استفاده میشود . این روش امکان تحویل دقیق آب به هر گیاه را فراهم میکند و انعطافپذیری را در تنظیم جریان آب برای رفع نیازهای خاص گیاهان مختلف فراهم میکند. آرایش دو ردیفه آبیاری قطرهای معمولاً برای باغهایی با درختان کهنسال که ریشههای توسعه یافته و پراکنده دارند، استفاده میشود. بنابراین اگر درختان باغ، کهنسال هستند حتماً از آرایش دو ردیفه با تعداد مناسب قطره چکان استفاده کنید.
نوار تیپ: نوارهای آبیاری تیپ برای کشتهای متراکم استفاده میشود. در این روش برای هر ردیف کاشت یک نوار آبیاری تیپ دارای قطرهچکانهایی در درون خود استفاده میشود که قطرهچکانها در فواصل منظم، معمولاً 30 تا 60 سانتیمتر از هم فاصله دارند و آب را مستقیماً در خاک رها میکنند. این روش به طور گسترده در کشتهای ردیفی، باغها و تاکستانها استفاده میشود.
ب- آبیاری اسپری: در این سیستم اجرای کار مانند سیستم آبیاری قطرهای است اما از نازلها آب به صورت پودر شده و اسپری خارج می شود.
ج- آبیاری بابلر: در سیستم آبیاری بابلر آب به صورت حباب از نازل خارج می شود، در واقع خروج آب از طریق نازلها مانند سیستم قطرهای به صورت قطره چکانی نبوده و میزان بیشتری آب از محل هر نازل خارج میشود، این شیوهی آبیاری برای آبیاری درختانی با جثهی بزرگ که ریشههای عمیقتر و گستردهتر دارند نسبت به سیستم آبیاری قطرهای مناسبتر خواهد بود.
د) آبیاری زیر سطحی: در سیستم آبیاری زیر سطحی تیپهای آبیاری بسته به عمق ریشه در عمق 10 تا 60 سانتیمتری خاک قرار و آبیاری در زیر سطح خاک صورت میگیرد که باعث به حداقل رسیدن تبخیر آب، صرفهجویی در مصرف آب و کنترل علفهای هرز میشود. همچنین این سیستم موجب کاهش رطوبت محیط زیرین گیاه شده که در کاهش بیماریهای قارچی مؤثر است. در این روش آبیاری بهتر است فواصل آبیاری کوتاه باشند. اجرای این سیستم به دلیل کارکردن زیر سطح کمی هزینه برتر خواهد بود اما جمعا به صرفه است.
- آبیاری بارانی:
در آبیاری بارانی آب از طریق سیستم پمپاژ، لولهها و آبپاشها با فشار زیاد به هوا پاشیده شده و مانند قطرات باران بر مزرعه میریزد. تا رطوبت مورد نیاز گیاه به خوبی رفع شود. این روش برای آبیاری تمام محصولات ردیفی و درختان مناسب است. اما برای آبیاری محصولات حساس که قطرات آب باعث آسیب به برگهای محصول میشود مانند کاهو توصیه نمیشود. در این روش آب به طور یکنواخت در مزرعه توزیع میشود و تمام مزرعه آبیاری میگردد.
آبیاری بارانی میتواند از یخ زدگی گیاهان جلوگیری کنید و با خیس و مرطوب کردن زمین برای بیرون آمدن جوانههای کاشته شده در خاک که در عمق کم خاک دفن شده اند کمک کند. اجزاء اصلی یک سیستم آبیاری بارانی شامل پمپ، لوله اصلی، لوله جانبی و آبپاشها میباشند.
به طور کلی سیستم آبیاری بارانی در دو گروه زیر طبقه بندی میشود:
الف- کلاسیک (غیر مکانیزه): به روشهایی اطلاق میگردد که در جابجایی آبپاشها و یا بالهای آبیاری نیروی موتوری دخالت نداشته و اینکار توسط نیروی کارگر انجام میشود. انواع مختلف روشهای کلاسیک به شرح ذیل میباشد:
کلاسیک کاملا متحرک: در این روش جنس لوله ها از آلومینیوم بوده و تمام اجزا سیستم را میتوان در انتهای فصل باز کرد و یا از یک مزرعه به مزرعهی دیگر انتقال داد. این روش برای آبیاری زمینهای کوچک و پراکنده با اشکال نامتقارن بسیار مناسب است و نسبت به سایر موارد هزینه اولیه کمتری دارد. همچنین استفاده از این روش در آبیاری گیاهان ردیفی با ارتفاع پایین بسیار رایج است. اما از معایب آن نیاز به نیروی کار زیاد و استهلاک قطعات است.
کلاسیک نیمه متحرک: در این سیستم لولههای اصلی و سیستم پمپاژ ثابت است و لولههای جانبی (بالها) توسط کارگر یا کشاورز در زمین جابهجا میشود. این روش جهت آبیاری در کلیه اراضی با شکل منظم و نامنظم کاربرد داشته و از لحاظ شیب در زمینهایی تا شیب 15 درصد کارایی دارند. در خاکهای مختلف با بافتهای مختلف چه سنگین و چه سبک قابلیت تطابق داشته و از لحاظ نوع کشت امکان آبیاری کلیه محصولات وجود دارد ولی به علت مشکلات جابجایی بالها در مورد گیاهان پابلند نظیر ذرت، عمدتا برای گیاهان پاکوتاه توصیه میگردد.
کلاسیک ثابت با آبپاشهای متحرک: در سیستم آبیاری بارانی ثابت کلیه ایستگاه پمپاژ، لوله های اصلی، لولههای فرعی و بالها بصورت ثابت در کلیه فصول سال میماند و تنها آبپاشهایی که در طول بالها روی شیرهای خودکار مستقر هستند، جابجا میشوند. این روش برای آبیاری کلیه محصولات کاربرد داشته، بخصوص در مورد گیاهان پابلند و یا محصولاتی که امکان تردد در داخل مزرعه کمتر وجود دارد بسیار کاربردی است.
کلاسیک شیلنگی با قرقره کوچک: در این روش ایستگاه پمپاژ، لولههای اصلی و فرعی ثابت بوده و بجای بال آبیاری از دستگاههای قرقرهای کوچک که لولههای پلیاتیلن نسبتا نرم در اقطار 25 الی 30 میلیمتر و بطول 150 تا 200 متر دور آن پیچیده شده است، استفاده میگردد. در انتهای لوله یک آبپاش با فشار متوسط نصب میگردد. این قرقرهها بطور ثابت و به فواصل 12 الی 18 متر در مزرعه کار گذاشته میشوند و هر یک میتواند حداکثر نواری بطول 300 تا 400 متر را در طرفین قرقره آبیاری نماید. جابجایی آبپاشها معمولا توسط گردانیدن هر قرقره با دست انجام میپذیرد. این روش برای اراضی نسبتا کوچک و با شکلهای نامنظم میتواند کاربرد داشته باشد.
ب- مکانیزه: در روشهای آبیاری بارانی مکانیزه، برای جابجایی آبپاشها و لوله جانبی از انرژی الکتریسیته یا انرژی حاصل از سوخت استفاده میشود تا آبیاری با سهولت بیشتر و نیروی کارگری کمتر انجام شود. روشهای آبیاری بارانی مکانیزه مناسب اراضی وسیع و یکپارچه هستند و تکنولوژی بهکار رفته در آنها از روشهای کلاسیک پیچیدهتر است.
از جمله روشهای آبیاری بارانی مکانیزه میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
سیستم آبیاری لوله چرخدار (ویل موو): این نوع سیستم از تعدادی لولههای آلومینیومی و چرخ تشکیل شده که به وسیلهی یک موتور بنزینی جابجا میشود. سرعت جابجایی ویلموو حدودا 10 متر بر دقیقه میباشد. در این روش سیستم حین آبیاری حرکتی ندارد. بلکه پس از اتمام آبیاری هر قسمت از مزرعه، لوله لترال به وسیله موتور بنزینی به سایر بخشهای مزرعه منتقل میشود.
سیستم آبیاری ارّابهای: در این سیستم یک آبپاش بزرگ با شعاع پاشش بالا که در اصطلاح به آن گان میگویند بر روی یک ماشین متحرک یا به اصطلاح بر روی ارابه قرار میگیرد. در این روش بازو آبیاری شامل یک لوله یا شلنگ فشار قوی است که از یک طرف به روی قرقره بزرگ و از طرف دیگر به ماشین متحرک که آبپاش گان بر روی آن قرار دارد متصل میشود و شروع به آبیاری بارانی مینماید. برای ایجاد فشار کافی برای آبیاری از یک الکتروموتور یا پمپ بزرگ دیزل استفاده میشود. پس از روشن شده پمپ، آب با فشار وارد توربین میشود. توربین را میچرخاند و آب پس از خارج شدن از توربین وارد لوله یا شلنگ فشار قوی میشود و از طریق آبپاش در سطح مزرعه پخش میشود و عملیات آبیاری بارانی را انجام میدهد.
سیستم آبیاری متحرک خطی (لینیر): در این روش بالهای آبیاری (لترالها) توسط چرخهایی که به آن متصل شدهاند به صورت خطی جابهجا میشوند، و میتوان زمین را به شکل مربع یا مستطیل آبیاری نمود. همچنین آبپاشهای کوچک یا همان آبفشانها به صورت معلق از بازوها آویزان شده و عملیات آبیاری را انجام میدهند.
سیستم آبیاری عقربهای (سنترپیوت): این سیستم آبیاری شامل یک بازو آبیاری بزرگ است که آبپاشها بر روی آن قرار میگیرند. این بازو آبیاری بر روی چرخ هایی نصب شده، بالهای آبیاری حول یک محور، زمین را به شکل دایرهای آبیاری میکنند. شعاع دایره تحت آبیاری به اندازه طول لوله لترال است که معمولاً بین 150 تا 600 متر متغیر است. عدم آبیاری گوشهها، نیاز به سرمایهی اولیه بالا، ایجاد روان آب در انتهای مسیر، هزینه سرمایه گذاری اولیه بالا و عدم استفاده در زمینهایی با شیب بیشتر از 15 درصد از معایب این روش است.