منبع : sterlitzia.blogfa.com و کشاورز تنها
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
....
منابع :
مرکز مقالات کشاورزی -کشاورز تنها
مجله آنلاین کشاورزی
بلوک گچی : یکی دیگر از روشهای ساده برای اندازه گیری رطوبت خاک استفاده از قالب یا بلوکهای گچی است که به نام بلوکهای مقاومت نیز معروفند . برای ساختن بلوک گچی قالب مکعبی شکل به ابعاد 5/1*3*4 سانتی متر را تهیه کنید ، سپس دو قطعه تور سیمی از فولاد ضد زنگ به ابعاد 2*1 سانتی متر انتخاب کرده و به هر کدام یک سیم را لحیم کنید . این صفحات را که الکترود می نامیم به فاصله کمی از هم به طور موازی در داخل قالب قرار دهید و با قاب یا بست پلاستیک آنها را محکم کنید . پس از آماده شدن قالب و الکترودها گچ دندان پزشکی را به نسبت 1 به 1 با آب مقطر مخلوط کرده و خوب به هم زده و آن را یک دفعه اما به آرامی داخل قالب بریزد . با ضربه زدن به قالب سعی کنید هوای محبوس شده را خارج کنید . پس از آن گچ به اندازه کافی سفت شده و می توان آن را از قالب خارج کرد . بلوکها را حداقل به مدت یک شبانه روز در سایه خشک کنید آنگاه آنها را داخل آب قرار دهید تا به مدت 5/0 ساعت اشباع شوند و در همین وضعیت مقاومت دو سر الکترود را با دستگاه مقاومت سنج اندازه گیری کنید ، اگر عدد قرائت شده در بعضی از بلوکها از 5 درصد متوسط قرائت ها تجاوز کرد از آنها استفاده نکنید . بلوکهای آماده شده را داخل خاک گلدان قرار داده و پس از آبیاری مقاومت را در زمانهای مختلف اندازه گیری کرده و همزمان با برداشت نمونه رطوبت خاک را به دست آورید . با رسم منحنی تغییرات مقاومت بلوک و درصد رطوبت خاک بلوکها واسنجی می شوند . حال اگر این بلوکها را در خاک نصب کنیم کافی است فقط مقاومت را اندازه گیری کرده و از روی این منحنی ها می توان درصد رطوبت خاک را به دست آورد . در هنگام آزمایش بلوکهای گچی پس از آنکه آنها را داخل آب قرار دادید تفاوت قرائت
بلوکها نباید از 50 اهم بیشتر باشد . در اینصورت بلوکها یکنواخت نخواهد بود . اگر قرائت بلوکها در داخل آب همگی صفر باشند ایده آل است اما اگر قرائت ها اعدادی تا حدود 400 اهم را نشان دهند باز هم می توان با اعمال ضریب اصلاحی از آنها استفاده کرد ولی اگر قرائت بلوک در آب بسیار زیاد بود حتما توصیه می شود که از آن استفاده نشود . در حد ظرفیت زراعی باید قرائت بلوک حدود 500 تا 600 و در حد پژمردگی 50000 تا 75000 اهم باشد . البته بلوک گچی باید قادر باشد تا مقاومت 1000000 و 200000 اهم را هم اندازه گیری کند .
برای جلوگیری از پلاریزه شدن الکترودها و امکان بروز اشتباه در اندازه گیری رطوبت توصیه می شود از مقاومت سنجهایی استفاده شود که در آنها جریان برق مستقیم باطری به جریان متناوب تبدیل می شود . برای این منظور معمولا مقاومت سنج های 1000 سیکلی به کار برده می شود ، زیرا با انجام این کار از
عمل قطبی شدن جلوگیری شده و در اندازه گیریها کمتر اشتباه بروز می کند . مهمترین مزیت بلوکهای گچی علاوه بر سرعت اندازه گیری درجه دقت آنها در رطوبت های کم است . علاوه بر این بلوکها ارزان بوده و می توان تعداد زیادی از آنها را با هزینه کم در داخل خاک نصب کرد .
بزرگترین مشکل در بلوکهای گچی حساسیت آنها به شوری محلول خاک است . وجود نمک در آب باعث می شود که هدایت الکتریکی بلوک افزایش یافته و این امر باعث اشتباه در تخمین رطوبت گردد . زیرا اساس اندازه گیری رطوبت با بلوک گچی این است که وقتی یک بلوک خشک در خاک قرار می گیرد به دلیل خشک بودن بلوک هدایت الکتریکی بین دو سر الکترود صفر یا بسیار اندک است . اما چون بلوک از گچ با دانه های ریز درست شده است بلافاصله به لحاظ پتانسیلی با خاک تبادل رطوبت کرده و از این نظر با آن متعادل می شود . جذب آب توسط بلوک باعث افزایش هدایت الکتریکی می شود . حال اگر خاک شور باشد آبی که جذب بلوک می شود حاوی نمک بوده و لذا هدایت الکتریکی بیشتر افزایش می یابد . به طوریکه در دو خاک مشابه با رطوبت یکسان ، اگر یکی شور بود و دیگری شور نباشد ، عدد قرائت شده با بلوک یکسان نخواهد بود . با توجه به نیاز تعادل پتانسیلی بین بلوک و خاک لازم است که پس از نصب بلوک به مدت چندین ساعت صبر کرد تا این تعادل برقرار شود . برای این منظور بلوکها قبل از آبیاری در خاک قرار داده می شوند و معمولا در تمام فصل رشد در خاک باقی مانده و فقط سیمهای متصل شده به الکترودها از خاک خارج می باشد که در موقع اندازه گیری به دو سر مقاومت سنج وصل شوند . گرچه در خاکهای معمولی بلوک می تواند تا 5 سال مورد استفاده واقع شود ولی در خاکهای شور یا آلی و خاکهای مرطوب بیش از یک سال عمر نخواهند کرد . در استفاده از بلوکهای گچی توصیه می شود فاصله آنها از یکدیگر در خاک کمتر از 30 سانتی متر نباشد بلوکها نسبت به درجه حرارت حساس بوده و در هنگام واسنجی آنها باید مساله در نظر گرفته شود .
پیزومتر : برای اندازه گیری پتانسیل فشاری در خاک معمولا از لوله های پیزومتر استفاده می شود . پیزومتر یک لوله ساده است که دو سر آن باز می باشد . اگر یک سر لوله را در خاک و نقطه مورد نظر قرار دهیم در صورت وجود پتانسیل فشاری آب در لوله بالا خواهد آمد . ارتفاعی که آب در لوله بالا می آید برابر پتانسیل فشاری در آن نقطه است .
منبع اصلی و www.alonefarmer.blogfa.com
از کتاب آبیاری بارانی-ملوین کی-ترجمهسید محمد حسینی ابریشمی و دکتر امین علیزاده
این واژه ها توسط وب لاگ مرکز تخصصی مقالات کشاورزی بنام کشاورز تنها گرد آوری شده
آب بند(هوابند) Seal
آبپاش Sprinker
آبیاری Irrigation
آبیاری بارانی Sprinker irrigation
آبیاری سطحی Surface flooding
آبپاشهای چرخشی Rotary spinkers
فصل آبیاری Irrigation season
شیلنگ Hose
راندمان – کارایی Efficiency
لوله Pipe
فشار Pressure
مکش Suction
پمپ(تلمبه) Pump
هواگیری Priming
شیر یکطرفه Reflux vavle
شیر قطع کن Shut-off valve
شیر فلکه Valve
دبی Discharge
دبی متر(دبی سنج) Discharge(flow)metter
منبع : www.alonefarmer.blogfa.com
کشف نخستین لوله کشی باستانی
نخستین اثار لوله کشی باستانی که از جنس مس بوده است ، در دوره هندوس کشف شد. قدمت این لوله ها حدود 5500 سال تخمین زده شده است. پس ازحفاری محل این قصر،اپارتمانهای مجزا نیز کشف شد .
اتاق های خواب این مجموعه به یک حمام با سیستم لوله کشی تجهیز شده بود .همچنین با کشف این شبکه مشخص شد ،مصری ها (2500)سال قبل از میلاد از لوله های مسی برای آبیاری و شبکه های فاضلاب استفاده می کردنند .
. زمانی که انسان ها در یک منطقه جغرافیایی متمرکز شدند ، انتقال اب از منابع اصلی انها به شهرها برای خوردن ، استحمام و دیگر نیاز ها ضرورت پیدا کرد . تمدن های باستان ، تونل ها و قنات هایی را احداث کردند و برای انتقال اب و فاضلاب لوله هایی از جنس خاک، رس ، سرب ، برنز و چوب ساختند. تمامی اینها در شبکه های اولیه کاربرد داشتند اما زمانی که فشار اب زیاد شد ، شبکه های گلی و چوبی به علت ضعیف و شکننده بودن توجیه فنی نداشتند.تا زمان تولید لوله چدنی ، این لوله ها نیاز مردم را مرتفع می کرد. مس و سرب تا مدتها به عنوان مواد اولیه مورد استفاده قرار می گرفت .
امروزه به دلیل محدودیت منابع اهن و مس، از پلیمرهای نفتی برای ساخت لوله ها استفاده می شود .
منبع : sinab84.mihanblog.com
آشنایی اجمالی با سیستم آبیاری زیرزمینی تراوا
، مزایا و معایب آن
با اوج گرفتن نگرانی کاهش منابع آب از یک طرف و رشد روز افزون جمعیت و نیاز بیشتر به مواد غذایی و محصولات کشاورزی از طرف دیگر، بهینه سازی و مصرف آب کشاورزی به خصوص در کشوری مانند ایران که جزو مناطق خشک دنیا به حساب می آید، از اهمیت خاصی برخوردار است.
تراوا یعنی تراوش کننده و سیستم آبیاری زیرزمینی تراوا، سیستمی است که با استفاده از لوله های متخلخل اسفنجی (porous pipe) ، آب، کود، سم و اکسیژن را در یک فضای رطوبتی، مستقیما در اختیار ریشه قرار می دهد و اجازه نمی دهد حتی یک قطره آب هدر رود.
سیستم تراوا در واقع همان سیستم قطره ای تکامل یافته است که در آن بسیاری از مشکلات، نظیر تبخیر، گرفتگی منافذ، آسیب پذیری، تجمع ریشه و دست و پاگیری و ... حل شده است و تنها فرق این سیستم با قطره ای این است که آبیاری به صورت نشتی و زیرزمینی انجام می شود و همین تغییر به ظاهر کوچک، مزایای نسبی بیشماری را به دنبال خواهد داشت که می تواند امید بخش تحول اساسی در این زمینه باشد.
تاریخچه تراوا در ایران و جهان
در ایران: از قرنها قبل در مناطق کم آب ایران استفاده از کوزه های سفالی که در پای درختان دفن می شده اند، مرسوم بوده است. نحوه استفاده از این کوزه ها بدین صورت بوده است که در پای هر درخت کوزه ای را دفن می کردند و دهانه کوزه را از خاک بیرون می گذاشتند. سپس این کوزه را توسط مشک پر از آب کرده تا به مرور زمان، آب داخل کوزه، از جداره سفالی، تراوش و به خاک نفوذ کند.
در جهان: از حدود 40 سال پیش به این طرف، تکنولوژی تراوا و استفاده از لوله های متخلخل یا تراوش کننده در آمریکا شروع گردید و به دنبال آن فرانسه، انگلیس، استرالیا و اکنون ایران پنجمین کشوری است که به این تکنولوژی دست یافته است. موسسه CNR فرانسه که یکی از بزرگترین انستیتو های تحقیقاتی جهان می باشد علاوه بر آزمایشات فراوان و بسیار متنوع بر روی میلیونها متر لوله متخلخل در لابراتوار های مجهز، از قبیل دبی، تحمل فشار، مقاومت کششی، مقاومت تا خورندگی ، کنترل زبری، کنترل قطر داخلی و خارجی، کنترل وزن در هر متر لوله، افت فشار، رسوب زدایی توسط اسید نیتریک، آب ژاول و .... ،تزریق انواع کودها و سم های محلول، انواع علف کش ها و ... در شرایط آب و هوایی مختلف و مناطق و خاکهای گوناگون انجام داده که در نهایت منجر به تاییدیه رسمی و ثبت بین المللی تکنولوژی تراوا گردیده است.
معرفی
لوله های تراوا سوراخ دار نیستند بلکه اسفنجی هستند، به عبارت دیگر در سیستم تراوا، جریان آب وجود ندارد بلکه یک فضای رطوبتی ملایم و نسبتا یکنواخت (پیاز رطوبتی) در اطراف لوله ایجاد می شود. تکنولوژی تراوا به گونه ای است که با فشار خیلی کم (0.2-0.8 bar) ، آب از دیواره لوله تراوا، تراوش می کند و پس از ایجاد یک فضای رطوبتی با اطراف خود به تعادل می رسد.یعنی به میزانی که ریشه آب را می مکد، لوله هم تراوش می کند و در سیستم هیچ گونه تبخیری نخواهیم داشت.
مزایا
1- صرفه جویی آب به میزان حداکثر.
2- عدم گرفتگی منافذ: اولین سوالی که در ابتدای امر به ذهن می رسد، این است که آیا مانند برخی سیستمهای آبیاری به مرور زمان، وجود املاح محلول در آب و سختی زیاد آب، باعث انسداد منافذ نخواهد شد؟
در مورد مواد معلق مانند شن، سیلت و جلبکها و .... که می گوییم در سیستمهای آبیاری تحت فشار، توسط فیلتر های مناسب از آب گرفته می شوند.
در مورد سختی موقت آب که در اثر تبخیر، رسوب ایجاد می شوند با جرات می گوییم که رسوبی ایجاد نمی شود چون در این سیستم اصلا تبخیری از سطح لوله نداریم و اگر تبخیری باشد از سطح خاک است. در مورد مواد محلول مانند نمکها، کودها و یا سمها و .... هم که در این لوله ها توسط آب از منافذ لوله تراوا خارج شده و به خاک منتقل می شوند.
سختی دائم آب که با تخلیه بار الکتریکی یونهای موجود در آب قابل رسوب می باشند. در این مورد می گوییم که این تخلیه در مورد فلزات انجام می شود و چون لوله های تراوا لاستیکی و عایق هستند، لذا هیچ گونه رسوبی از سختی دائم آب ایجاد نخواهد شد. مثال: در پروژه آزمایشی باغ پسته کرمان، با وجود EC بالای آب (1200 میکروموز بر سانتی متر مربع) بعد از سه سال ، هیچ گونه رسوبی مشاهده نشد و هیچ افت دبی وجود نداشت.
3- افزایش کمی و کیفی محصول.
4- صرفه جویی سم و کود تا 50%.
5- صرفه جویی انرژی: چون برای تراوش از لوله های تراوا نیاز به فشار چندانی نیست (0.2-0.8 bar) انرژی کمتری نیز لازم خواهیم داشت. مثلا در برخی مزارع کوچک چنانچه منبع استحصال آب، در بالای مزرعه باشد، با اختلاف رقوم ارتفاعی 3m بدون نیاز به پمپ می توان مزرعه را با این سیستم آبیاری کرد.
6- عدم نیاز به تسطیح و تراس بندی.
7- از بین رفتن تدریجی علفهای هرز.
8- قابل استفاده از مزارع و باغات تا باغچه منازل و گلدانها.
9- جلوگیری از شیوع آفات.
10- کاهش آلودگی محیط زیست.
11- عدم مزاحمت برای ماشین آلات و کارگران.
12- مصونیت از سرما و گرما.
13- مصونیت از آسیب و سرقت.
14- مصونیت از حیوانات و جوندگان.
15- اکسیژن رسانی به ریشه و کاهش نیاز به شخم.
16- عدم نیاز به جوی و پشته و پوشش کامل زمین زراعی.
17- قابلیت کنترل اتوماتیک.
18- کاهش آلودگی سفره های آبهای زیرزمینی.
19- طول عمر سیستم (بسته به نگهداری و سرویس بین 15 تا 30 سال).
20- قابل استفاده در زمینهای ورزشی.
21- عدم تاثیر وزش باد.
22- تکنولوژی باز یافتی: چون ماده اصلی و اولیه لوله های تراوا پودر لاستیک های فرسوده اتوموبیل می باشد، علاوه بر مزیت قیمت تمام شده، از امتیاز تکنولوژی باز یافتی هم برخوردار است.
23- گسترش بیشتر ریشه.
24- قابل استفاده در هر نوع آب و خاک و هوا.
25- کاهش هزینه کارگری.
26- عدم سله و فرسایش خاک.
27- زودرس نمودن محصول.
28- عدم آبدهی در فواصل درختان: یکی از علتهای قابل ذکر این است که خاصیت اصلی این لوله ها، وجود مکش توسط ریشه گیاه است تا لوله نشت و آبدهی نماید.
29- صرفه جویی اقتصادی.
محدودیت ها
1- لوله گذاری در زیر خاک: چون در عمق (10-60 cm) خاک نصب می گردد، طبعا هزینه شیار کنی را به همراه دارد ولی در عوض نیازی به قطره چکان، بابلر، میکرو جت و ... نیست.
2- فیکس بودن سیستم: محدودیت دیگر آن است که چون سیستم فیکس بوده و بعد از اجرا، تغییرات در اجزای آن و یا جابجایی، هزینه بر است، پس باید در مرحله طراحی، تمام پیش بینی های لازم، انجام گیرد.
3- زمینهای سنگی و کوهستانی: در زمینهایی که شیار کنی در آنها نا ممکن یا خیلی مشکل است، مانند سنگی و کوهستانی، طبعا سیستم تراوا مناسب نبوده و سیستم قطره ای پیشنهاد می گردد.
در ادامه معرفی لوله تراوا، می توان گفت که لوله های تراوا، در 5 نوع مختلف تولید می شود که بسته به نوع مصرف، در مکانهای مختلف و شرایط خاکی متفاوت جهت استفاده سفارش داده می شود.
لوله های تراوا علاوه بر مصارف در آبیاری کشاورزی، در هوا دهی شیلات، تصفیه آب و فاضلاب، آبدهی قسمتهای داخلی بتن های حجم مثل سدها و پلها و ... ، سمپاشی در صنایع چوب، تزریق گاز اکسیژن و ازت به ریشه و ... نیز استفاده های بسیاری دارد.
در مورد مقاومت شیمیایی لوله های تراوا می توان گفت که چون جنس لوله های تراوا از لاستیک و پلاستیک می باشد، لذا در مقابل تاثیرات خاک مقاوم بوده و محلول های کود، سم و محلولهای اسید نیتریک، آب ژاول و ... که به صورت سیستمیک مورد استفاده قرار می گیرند هیچ گونه تاثیری روی لوله ها نخواهد داشت.
در جواب سوال احتمالی نفوذ ذرات خاک اطراف لوله به داخل لوله، باید توجه داشت که چون لوله دارای خاصیت الاستیسیته می باشد، پس همانطور که با فشار داخل لوله منافذ باز می شوند و آب تراوش می کند، بالعکس در صورت فشار منفی، خلل و فرج لوله تنگ تر شده و امکان نفوذ گل و لای مشکل تر خواهد شد.
علیرضا فقهی – سید علی کشفی
دانشجویان مهندسی آب، ورودی 83
پردیس ابوریحان- دانشگاه تهران
