ارزیابی اقتصادی و مقایسه سیستم های ثقلی و تحت فشار شبکه توزیع آب در منطقه سیستان

ارزیابی اقتصادی و مقایسه سیستم های ثقلی و تحت فشار شبکه توزیع آب در منطقه سیستان

چکیده

روش های توزیع آبیاری براساس نوع مجرای انتقال آب به دو روش قابل تقسیم می باشد که یکی روش روباز و دیگری مجرای بسته و براساس روش تامین انرژی جریان آب نیز به دو روش جریان ثقلی و دیگری جریان تحت فشار می باشد. استفاده از انواع کانالها در انتقال و توزیع در گروه روش روباز یا ثقلی بوده که شامل کانالهای احداث شده با خاکریزی یا خاکبرداری و یا اینکه احداث انواع مقاطع پیش ساخته با انواع مصالح بصورت روباز نیز شامل این گروه می باشد. استفاده از لوله و یا مجراهای بسته زیرزمینی و چنانچه جریان آب بصورت ثقلی (بدون پمپاژ) انجام گیرد، چنانچه فشار مورد نیاز جریان کمتر از ۱۰ متر باشد آنگاه روش انتقال و توزیع بنام روش کم فشار نامیده می شود. در این پژوهش شبکه آبیاری و زهکشی منطقه سیستان، که یکی از مناطق استراتژیک و حساس ایران بوده و با بحران شدید آب مواجه است مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت و راهکارهای لازم پیشنهاد گردید. برای تحلیل اقتصادی از سه محصول گندم، جو و یونجه استفاده گردید. نتایج نشان می دهد که با در نظر گرفتن سیستم های آبرسانی لوله ای میزان در آمد خالص یا سود ناخالص کشاورزان و سطوح زیر کشت برای محصولات گندم و یونجه نسبت به کشاورزی با سیستم کانالی افزایش می یابد. ولی به دلیل بالا بودن نیاز آبی جو نسبت به یونجه وهمچنین بالا بودن هزینه های متغییر، سطح زیر کشت جو کاهش می یابد. افزون بر آن به دلیل بالا بودن هزینه های احداث و پایین بودن راندمان آبیاری و عدم مدیریت صحیح آب، میزان سود کشاورزان در دو مدل تفاوت محسوسی ندارند. بنابراین افزایش راندمان آب با استفاده از سیستم های تحت فشار و نیمه تحت فشار از مخازن چاه نیمه ها از ۲۰ درصد موجود به بالای ۹۰ درصد خواهد رسید. نتایج مطالعه نشان داد که عمده ترین مشکلات فنی در شبکه ها تخریب پوشش کانال به شکلهای مختلف، عملکرد نامناسب سازه های تنظیم و توزیع آب و پایین بودن راندمان شبکه می باشد. نتایج حاصل از ارزیابی اقتصادی طرح نیز نشان داد انتقال آب با سیستم لوله گذاری توجیه اقتصادی بیشتری نسبت به سیستم انتقال آب با کانالهای روباز دارد.

واژه های کلیدی: مجاری روباز، مجاری بسته ، آبیاری وزهکشی، ارزیابی اقتصادی، برنامه ریزی خطی.

مقدمه

بررسی بیلان آب کشور نشانگر آنست که علی رغم مهار تمامی آبهای سطحی و قابل استحصال و با توجه به روند بی رویه رشد جمعیت از یک سو و نیز گسترش شهرنشینی و توسعه بخشهای صنعت و خدمات در مقایسه با بخش کشاورزی، در آینده ای نه چندان دور با کمبود جدی آب مواجه خواهیم شد. پیری و همکاران (۲۰۰۹). بنابراین در برنامه های توسعه اقتصادی کشور توجه زیادی نسبت به افزایش بهرهوری آب و استفاده بهینه در بخش کشاورزی شده است. مطابق شاخصهای سازمان ملل و موسسه بین الملی مدیریت آب، ایران در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد. امینیان و همکاران (۲۰۰۹).

روش های توزیع آبیاری براساس نوع مجرای انتقال آب به دو روش قابل تقسیم می باشد که یکی روش روباز و دیگری مجرای بسته و براساس روش تامین انرژی جریان آب نیز به دو روش جریان ثقلی و دیگری جریان تحت فشار می باشد. استفاده از انواع کانالها در انتقال و توزیع در گروه روش رو باز یا ثقلی بوده که شامل کانالهای احداث شده با خاکریزی یا خاکبرداری و یا اینکه احداث انواع مقاطع پیش ساخته با انواع مصالح بصورت روباز نیز شامل این گروه می باشد. استفاده از لوله و یا مجراهای بسته زیرزمینی و چنانچه جریان آب بصورت ثقلی (بدون پمپاژ) انجام گیرد، مانند شبکه فاضلاب جریان رو بسته تقلی می باشد.

استفاده از لوله و جریان آب توسط پمپاژ با فشار بیش از یک اتمسفر و یا معادل ۱۰ متر ارتفاع آب بعنوان روش رو بسته و تحت فشار می باشد. چنانچه فشار مورد نیاز جریان کمتر از ۱۰ متر باشد آنگاه روش انتقال و توزیع بنام روش کم فشار نامیده می شود. شبکه توزیع آبیاری توسط خطوط لوله که با فشار معینی طبق مشخصات طرح ، آب مورد نیاز را توزیع می نماید در واقع بر خلاف شبکه روباز امکان منظور نمودن حجم اضافه برای اضافه برداشت در قالب ضرایب مرسوم بنام انعطاف پذیر نمی باشد. با توجه به نحوه برنامه ریزی آبیاری می بایستی کلیه آبگیرهای مقرر در لحظه آبگیری در زمان معین ، مقدار حجم معینی آب بطور مساوی دریافت نمایند.

مطالعات زیادی در مورد مسایل و بحران آب صورت گرفته است. پیری و همکاران (۲۰۰۹) . مدل را، با وارد کردن متغیر مجازی که آن را تابع فعال سازی می نامند توسعه داد. برای یک کانال معین تابع فعال سازی فرض می شود اگر کانال فعال باشد بدون توجه به اینکه یک خروجی را تغذیه کند یا چندین خروجی را ارزشی یک، و اگر هیچ خروجی را تغذیه نکند ارزش صفر می گیرد. تابع هدف در این مدل -ల توابع فعال سازی را حداقل می کند. امینیان و همکاران (۲۰۰۹) مسایل کانالهای آبیاری در ایران را از دیدگاه طراحی، ساخت، بهره برداری و نگهداری مورد بررسی قرار داده شود.

عواملی ایجاد خسارت در کانالهای آبیاری ایران را به پنج گروه اصلی مسائل مرتبط با طراحی، مسائل مرتبط با شرایط ژئوتکنیکی – اجرا – بهره برداری و نگهداری و مسائل اجتماعی تقسیم بندی کرده اند. بررسی تفضیلی این عوامل و ارائه شیوه هایی مناسب برای جلوگیری با کاهش این خسارت ها پرداخته اند امینیان و همکاران (۲۰۰۹). به مطالعه نحوه انتقال و توزیع آب در نخلستانهای دشت دالکی پرداختند و راه حلی اجرایی را برای انهار مشکل دار منطقه در زمینه احداث کانال و ابنیه فنی مربوط به این کانال را مطرح کردند .

راندمان آبیاری شبانه را ارزیابی و پیشنهاداتی در خصوصی بهبود شبکه های موجود – مطرح کرد. با بررسی مبانی طراحی و روشی های توزیع آب در شبکه های مدرن آبیاری و زهکشی کشور به این نتیجه دست یافت که عموماً جریان در شبکه اصلی، به روش جریان دائمی با آبدهی متغیر بوده و روش تحویل آب در شبکه فرعی نیز عمدتاً براساس برنامه از پیش تعیین شده می باشد.

انتخاب روش های تحویل و توزیع در شبکه اصلی و فرعی، انجام آبیاری شبانه را در بعضی از مزارع اجتناب ناپذیر می سازد آبیاری فقدان کنترل مناسب بر نحوه توزیع آب در سطح کرت و کاهش جذب آب توسط ریشه گیاهان در هنگام شب موجب می گردد که بازدهی آبیاری شدیداً کاهش یابد. بانویی (۱۳۸۶). به بررسی ضرورت اهمیت بهینه سازی مصرف آب کشاورزی و تغییر مدیریت تقسیم و توزیع آب از دولتی به خصوصی پرداخت و میزان سرانه منابع تجدید شونده، حجم منابع آب تجدید شونده، میزان نزولات و مقدار تبخیر و تعرق و میزان جریان های سطحی را برآورد کرد. پیری و همکاران (۲۰۰۹). تجربیاتی در احداث کانالهای روباز در مناطق خشک و کویری را مورد انعکاسی و بازتاب قرار دادند و به بررسی مشکلات و ارائه راه حلها پرداختند احمد (۱۹۸۹). مدیریت توزیع و تحویل آب را مورد ارزیابی و بررسی قرار دادند. رهیافتی نوین در انتقال مدیریت شبکه آبیاری را مطرح کردند. وانگ و همکاران ( ۱۹۹۵) از روش عددی بهینه سازی SA بصورت چند هدفی استفاده نموده، مدلی برای توزیع بهینه آب در کانال های آبیاری ارائه کردند و آن را برروی کانالی در شبکه آبیاری ورامین مورد آزمون قرار دادند. نتایج نشان داد که مدل توسعه یافته می تواند بعنوان یک ابزار مفید در مدیریت توزیع آب در شبکههای آبیاری بکار گرفته شود.

شبکه آبیاری سیستان

دشت سیستان منطقه رسوبی و سطحی می باشد که از رسوبات شاخه های متفاوت رودخانه هیرمند و سرشاخه های شمالی هامون تشکیل گردیده است. از مهمترین خصوصیات آن می توان شیب کم دشت را نام برد که حدود ۲۵٪ در هزار می باشد تنها ༤ཡུ་མཚི༠ تأمین آب دشت سیستان رودخانه هیرمند می باشد که از ارتفاعات بابایغما در افغانستان سرچشمه می گیرد. هیچگونه منابع آب زیرزمینی در دشت سیستان وجود ندارد. پیری و همکاران (۲۰۰۹). تنها منبع کم آب زیرزمینی موجود جریانهای زیر سطحی منطقه می باشد. شبکه آبیاری و زهکشی دشت سیستان از شبکه های مهم آبیاری کشور به شمار می رود. مطالعات انجام گرفته بر روی بخشهایی از شبکه به سالهای طولانی در گذشته برمی گردد. از قدیمی ترین سازه های دشت سیستان سد کهک و سد زهک را می توان نام برد که در فاصله سالهای ۱۳۲۹ تا ۱۳۳۳ یعنی حدود ۵۳ سال قبلی ساخته شده اند. تأسیسات سدها و آبگیرهای دشت سیستان از قبیل سدهای انحرافی کهک، زهک، سیستان و مخازن چاه نیمه از مهمترین سرمایه های سیستان محسوب می شوند. تاسیسات کنترل کننده جریان که برروی شبکه آبیاری و زهکشی سیستان اعم از کانالهای درجه یک، دو و انشعابات درجه سه و چهار تعبیه شده اند شامل دریچه های قوسی، آبگیر، چک (آب بند) و نهر پله می باشد. کلیه این سازه ها براساس ضوابط USBR طراحی و اجرا شده اند. کوتوب (۲۰۰۰) و پیری و همکاران (۲۰۰۹).

مواد و روشها روش های خاصی جهت ارزیابی اقتصادی وجود دارد که برخی از آن ها کاربردهای گسترده و برخی استفاده های محدود تری دارد. به طور کلی در رابطه با بررسی و ارزیابی اقتصادی طرحهای سرمایه گذاری شاخص ها و روش های مختلفی مطرح می باشند. در مطالعه ی حاضر از روش منفعت به هزینه (B/C) استفاده شد. عظیمی (۱۳۸۱)، خنجری (۱۳۸۸) که نسبت ارزش کنونی منفعت ها را به مجموع ارزش حال هزینه ها در نرخ تنزیل معین محاسبه می کند. این روش متداولترین روش برای ارزیابی پروژه های بخش دولتی است. نحوه مواجهه در ارزیابی اقتصاد پروژه ها بخش خصوصی و دولتی قدری با یکدیگر متفاوت است.

در پروژه ها بخش خصوصی بیشینه ساز منافع از موضع سرمایه گذار ارزیابی می گردد و ممکن است منافع یا مضار اجتماعی یک سرمایه گذار کمتر مورد توجه قرار گیرد در صورتیکه در پروژه ها دولتی از آن جهت که منظور از سرمایه گذار رفاه حال عامه مردم است منافع و مضار عمومی یک سرمایه گذار مورد توجه قرار می گیرد و لذا از طریق مقایسه مجموعه منافع و مضار تحلیل و ارزیابی اقتصاد آن صورت می پذیرد.

در این روش نسبت میانگین منافع احتمالی سالانه و یا معادل یکنواخت منافع احتمالی سالانه به معادل هزینه یکنواخت سالانه پروژه پیشنهادی محاسبه می شود. در هرصورت ملاک قبول یک پروژه مستقل بر اساسی نسبت سود – – هزینه وقتی است که این نسبت بزرگتر یا مساوی یک باشد. در صورتی که این نسبت بزرگتر از یک باشد پروژه توجیه پذیر و در غیر اینصورت رد می شود. بصورت رابطه ی زیر بیان می گردد منعم و همکاران(۲۰۰۲):

افزون بر آن به منظور برآورد منافع حاصل از طرح از روش برنامه ریزی خطی استفاده گردید. در روش برنامه ریزی خطی ساده یک هدف مد نظر قرار می گیرد که می تواند حداکثر کردن درآمد خالص، سود ناخالص کشاورز و یا حداقل کردن زیان او با در نظر گرفتن محدودیت هایی در محدوده ی زراعی منطقه ی او باشد که به صورت رابطه ی زیر بیان می گردد. در این مطالعه حداکثر کردن سود ناخالص کشاورز مد نظر می باشد.

Ai سود ناخالص محصول iام در یک هکتار زمین زراعی ،  Xi. سطح زیرکشت محصول iام می باشد. محدودیت های به کار رفته در مدل به شرح زیر می باشد:

محدودیت زمین: مجموع سطوح زیرکشت محصولات منطقه نباید از کل سطح زیرکشت زراعی منطقه بیشتر باشد.

C سطح زیرکشت کل منطقه می باشد.

محدودیت نیروی کار: مقدار نیروی کار مورد نیاز برای کشت محصول iام در یک هکتار زمین زراعی نبایستی از کل نیروی کار به کار گرفته شده در منطقه در طول یک سال زراعی بیشتر باشد.

i  کل نیروی کار (کشاورزان ) در منطقه در طول یک سال زراعی و ai مقدار نیروی کار لازم برای کشت محصول iام در یک هکتار می باشد.

محدودیت آب : مقدار اب مورد نیاز برای محصولiام در یک هکتار باید کوچکتر یا مساوی کل آب مصرفی در طول سال زراعی باشد.

Wکل آب مصرفی (براساس سطح زیر کشت) در طول سال زراعی و W مقدار آب مورد نیاز برای محصول iام در یک هکتار است.

محدودیت نهاده ی کود: مقدار کود مورد نیاز برای محصول iام در یک هکتار زمین زراعی باید کوچکتر یا مساوی کل مقدار کود لازم منطقه در طول سال زراعی باشد

 N,P,PH  به ترتیب مقدار کل کود پتاس، فسفات و ازات لازم برای کل منطقه ی مورد مطالعه در طول سال زراعی و Il D. Dh میزان کود مورد نیاز محصول iام در یک هکتار زمین زراعی می باشد.

محدودیت ماشین آلات:

H میزان کل ساعات کار ماشین آلات در منطقه در طول سال زراعی و h میزان ساعات کار مورد نیاز ماشین آلات برای یک هکتار زمین می باشد.

محدودیت هزینه:

E کل هزینه زراعی منطقه در طول سال زراعی و e متوسط هزینه ی محصول iام در یک هکتار می باشد.

داده های مورد نیاز مطالعه از واحد طرح و برنامه ی جهاد کشاورزی، سازمان آب منطقه ای و مرکز تحقیقات شهرستان زابل در سال زراعی ۱۳۸۶ برای محصولات گندم، جو و یونجه در حدود ۵۰۰۰ هکتار از زمین های زراعی منطقه جمع آوری گردید. هزینه ها: عبارت است از کلی هزینه ها در منطقه. با توجه به اینکه آمار به طور مستقیم در دسترسی نبود(هزینه ها) برای بدست آوردن این اطلاعات سطح زیر کشت هر محصول در میزان هزینه به ازای یک هکتار ضرب کرده ایم و حاصل جمع آن به عنوان کل هزینه زراعی در منطقه در نظر گرفته ایم. میزان سود دهی: عبارت است از حاصل جمع درآمد – هزینه برای هر محصول. (سود دهی برای محصولات زراعی را شامل می شود) محصولات قید شده در مطالعه به دلیل سطح زیر

کشت و اهمیت بیشتر در منطقه در نظر گرفته شده اند.

مسائل و مشکلات فنی

 عمده ترین مشکلات فنی در شبکه های مذکور تخریب پوششی کانال به شکلهای مختلف، عملکرد نامناسب سازههای تنظیم و توزیع آب، پایین بودن راندمان شبکه شکل (۱) نمونه ای از تخریب ایجاد شده در شبکه را نشان میدهد. بدلیل تخریب و عملکرد نامناسب سازه های تنظیم و توزیع آب موجود در شبکه راندمان انتقال بسیار کمتر از حد انتظار می باشد. بطوریکه راندمان انتقال در کانالهای بتنی شبکه کمتر از ۵۰% تعیین شده است.

مسائل موجود در مدیریت بهره برداری

عملکرد نامناسب سازه های تنظیم و توزیع آب از مشکلات دیگری است که در اثر عدم نگهداری پیوسته و منظم این سازه ها و همچنین دستکاری توسط زارعین بوجود می آید. از مسائل دیگر می توان به رسوبگذاری و رشد علفهای هرز در بستر کانالها اشاره نمود که در اثر طراحی هیدرولیکی نامناسب مقطع کانال، نبود حوضچه ترسیب، عملکرد نامناسب حوضچه های موجود بروز می نمایند. همانطوریکه از شکل (۲) قابل ملاحظه است، در اثر این پدیده ظرفیت انتقال آب کاهش یافته و بهره برداری مناسب از شبکه به مخاطره می افتد. نهایتاً مسائل عنوان شله باعث می شوند که راندمان انتقال ور توزیع آب در شبکه های آبیاری و زهکشی بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافته و علیرغم صرف هزینه های زیاد، اهداف اولیه این طرح ها زیر سوال قرار گیرند.

علل و منشا ایجاد مشکلات در شبکه آبیاری

در بررسی بعمل آمده مشخص گردید که مسائل و مشکلات ایجاد شده در شبکه آبیاری عمدتاً معلول عوامل مختلفی میباشند که این عوامل را میتوان در قالب گروههای مختلف زیر طبقه بندی نمود:

مسائل مربوط به طراح

مسائل مربوط به کیفیت مصالح و اجرا

مسائل مربوط به شرایط بهره برداری و نگهداری

مسائل ژئوتکنیکی بستر سازه ها

مسائل فرهنگی و اجتماعی

نتایج و بحث

 آب موجود در چاه نیمه از طریق کانال کشی ها و سیستم های آبیاری به منطقه ی سد سیستان می ریزد و به دو شاخه تقسیم می شود، پشت آب و شیب آب . در انتقال آب به منطقه ی شیب آب چهار کانال درجه بندی شده وجود دارد که هرکدام سطح زیر کشت مربوط به منطقه ی خود را در بر می گیرند همان طوری که در شکل شماره (۳) دیده می شود کل منطقه ی شیب آب ۲۳۰۰۰ هکتار می باشد محل اجرای طرح در بخش شیب آب دشت سیستان با مساحت ناخالص ۷۰۰۰ هکتار شامل ۳۱ روستا اراضی محدوده روستاهای محمد آباد و زینلی آباد ، ذوالفقاری و کوشه علیا تا حاشیه دریاچه هامون می باشد. که به ۱۹ ناحیه آبیاری تقسیم شده است که توسط یک خط انتقال از جنس G. R.P بطول ۲۰ کیلومتر توسط مخازن چاه نیمه تغذیه میگردد. که در حال حاضر دو ناحیه یک و دو در سطح ۱۲۰۰ هکتار با ۲۶۰۰ متر لوله گذاری خط انتقال از جنسی فایبر گلاس و ۳۱۹۲۵ متر شبکه توزیع با لوله گذاری پلی اتیلن و احداث ۳۰۰ انشعاب آبگیر کشاورزی با هدف امکان کشت پایدار سالیانه کشاورزی با صرفه اقتصادی برای تمامی خانوارهای کشاورز دارای زمین اجرا میگردد.

ارزیابی بین سیستم کانالی شبکه ی آبیاری و سیستم لوله گذاری از طریق مطالعات فنی و اقتصادی انجام گرفت. مشکلات و مسائل فنی و بهره برداری با استفاده از شبکه های آب رسانی بررسی و در نهایت براساس مدلهای برنامه ریزی ریاضی میزان سطح زیر کشت بهینه در منطقه ی مورد مطالعه و میزان درآمد کشاورزان با به کارگرفتن هر دو نوع سیستم آبرسانی به منظور تعیین منافع کشاورزان برای ارزیابی شبکه های انتقال آب انجام پذیرفت.

نتایج فنی مطالعه

نحوه اجرای خط لوله براساس تعیین مسیر خطوط لوله انتقال و توزیع آب ، باتوجه به هدف اصلی طرح که می بایستی خطوط لوله حجم معینی از آب را در میان بخشی از اراضی کشاورزان توزیع نمایند و این اراضی نیز در میان کل منطقه مورد مطالعه ، پخش و توزیع نامنظم شده اند. تعیین مسیر خطوط لوله اصلی و فرعی با استفاده از نقشه های کاداستر اراضی به گونه ای تعیین می گردند که حداقل تقاطع ها با مالکیت ها گردند و مسیر مطلوب از میان مرز بین قطعات باشند . باتوجه اینکه مساحت قطعات خرده مالکی کوچک بوده و درمیان منطقه مورد مطالعه پخش شده اند لذا حداکثر سعی لازمه جهت رعایت موارد فوق الذکر بکار گرفته شده است ولی بهرحال قطعات کوچک درمعرض تقاطع خطوط لوله واقع می گردند.

تعیین ظرفیت انواع خطوط لوله

کوچکترین تقسیمات دریافت کننده آب بعنوان قطعه زراعی بوده با مساحت یک هکتار منظور می شود آب مورد نیاز هر قطعه بطور مستقیم از آبگیر شبکه توزیع تامین می گردد. ظرفیت هر آبگیر نیز برابر هیدرومدل در تعداد ایام چرخش دور آبیاری در دوره حداکثر مصرف محاسبه می شود مقدار هیدرور مدل ۰.۹۵ لیتر در ثانیه و چرخش آبیاری در شبکه توزیع و با عبارتی نوبت دریافت هر آبیگر نیز شش روز می باشد لذا ظرفیت هر آبگیر ۵.۷ لیتر در ثانیه در دوره حداکثر مصرف تعیین می گرد ظرفیت هر خط لوله فرعی بر اساس تعداد آبگیرهای هر خط فرعی در ظرفیت هر آبگیر می باشد. ظرفیت خط لوله نیمه اصلی در هر روز نیز برابر با حداکثر جمع ظرفیت خطوط فرعی که بطور همزمان در یک روز آب را توزیع می نمایند ظرفیت خط اصلی در هر روز برابر جمع ظرفیت های خط لوله نیمه فرعی همان روز می باشند.

مشخصات فنی لوله انتقال و توزیع آب بر اساس انتخاب قطر لوله بر اساس فشار سیال ، ظرفیت طراحی و زبری سطح داخل با رعایت حداکثر سرعت جریان انجام می شوند. انتخاب جنس لوله بستگی به کاربری لوله مورد نظر دارد. در خط اصلی با توجه به ظرفیت کلی و نیاز به قطر بزرگ انتخاب نوع لوله برای شرایط فنی و اقتصادی بوده همچنین شرایط اجرایی در مسیرهای پیچ وخم در اثر رعایت مرزهای مالکیت ها و همچنین محل انشعاب گیری خطوط نیمه اصلی ملاک عمل قرار می گیرد.

الگوی کشت تعیین شده برای شبکه توزیع آبیاری مزارع به روش کم فشار

براساس اهمیت منطقه و روش توزیع آبیاری الگوی کشت منطقه به این صورت پیش بینی گردید.

آمار ارتفاع آبیاری در سال و دور آبیاری برای محصولات از مرکز تحقیقات کشاورزی سیستان گرفته شل. براساسی بررسیهای بعمل آمده و بازدیدهای انجام شده از شبکه، مسائل و مشکلات فنی و مدیریت بهره برداری به شرح زیر خلاصه گردیدند:

نتایج اقتصادی مدل

به منظور ارزیابی طرح بین دو سیستم کانالی ولوله گذاری از روش ارزیابی منفعت به هزینه استفاده شد. تحلیل حساسیت آن نسبت به نرخ های بهره متفاوت، افزایش درآمد و کاهش هزینه انجام گرفت. نرخ بهره ی در نظر گرفته شده در مدل ۱/ و عمر اقتصادی شبکه های آبرسانی ۰ ؛ سال در نظر گرفته شده است. مسیر لوله گذاری از مخازن چاه نیمه تا کانال شماره یک شیب آب می باشد که طول آن حدود ۱۹ کیلومتر تخمین زده شده است و هزینه ها شامل هزینه های تعمیر و نگهداری و هزینه ی لایروبی می باشد افزون بر آن در این مطالعه از روش برنامه ریزی خطی برای تعیین سطوح زیرکشت بهینه در منطقه و تعیین میزان درآمد هدف حاصل از کشاورزی به منظور برآورد منافع حاصل از طرح استفاده گردید.

نتایج نشان می دهد که با در نظر گرفتن سیستم های آبرسانی لوله ای میزان درآمد خالص یا سود ناخالص کشاورزان و سطوح زیرکشت برای محصولات گندم و سیستم کانالی افزایش می یابد. ولی به دلیل بالا بودن نیاز آبی جو نسبت به یونجه و همچنین بالا بودن یونجه هزینه های متغیر، سطح زیر کشت جو کاهش می یابد. افزون بر آن به دلیل بالا بودن هزینه های احداث و پایین بودن راندمان آبیاری و عدم مدیریت صحیح آب، میزان سامسود کشاورزان در دور مدل تفاوت محسوسی ندارند. بنابراین افزایش راندمان آب با استفاده از سیستم های تحت فشار و نیمه تحت فشار از مخازن چاه نیمه ها از ۲۰ درصد موجود به بالای ۹۰ درصد و توزیع زمانی آب براساس تدوین الگوی کشت مناسب با اهداف کم آبیاری و افزایش کارایی مصرف آب با تاکید بر کشت های اقتصادی فشرده و گلخانه ای به عنوان اولویت اساسی در بخش آب و کشاورزی منطقه باید مورد توجه قرار گیرد.

همانطوری که از جداول مشاهده می شود انتقال آب با استفاده از سیستم کانالی روباز به دلیل هزینه های بالای تعمیر و نگهداری و هزینه های جانبی دیگر اقتصادی نمی باشد. حتی با نرخ بهره ی ۲/ نیز همچنان نسبت منفعت به هزینه کوچکتر از یک می باشد ودر حدود ۱۹. ۰ است. همچنین با کاهش هزینه ها و افزایش در میزان درآمد نیز برقراری این سیستم غیر اقتصادی است. نتایج حاصل از ارزیابی سیستم لوله گذاری نیز در نرخ های بهره بالاتر غیراقتصادی است اما نسبت به سیستم کانالی در وضعیت بهتری قرار دارد و تنها در نرخ بهره ی ۳٪ اقتصادی می شود و نسبت منافع به هزینه ها یک می شود. بنابراین می توان گفت بدون در نظر گرفتن نرخ بهره اجرای طرح لوله گذاری اقتصادی می باشد. افزون بر آن با کاهش هزینه ها، طرح اقتصادی تر می گردد. یک کاهش ۷۰ درصدی هزینه ها در سیستم لوله گذاری نسبت منافع به هزینه ها را برابر یک می کند که نقطه سربه سر می باشد. غیر اقتصادی بودن طرح سیسم لوله گذاری در نرخ های بهره ی بالاتر می تواند به دلیل هزینه ی بسیار بالای احداث لوله ها باشد. بنابراین با کاهش هزینه های احداث مثلاً با کارگذاری این سیستم های لوله ای در درون کانالهای قبلی و گرفتن حق آبه از کشاورزان به طوری که هزینه ی آب برای کشاورز زیاد محسوس نباشد، از پرت زیاد آب جلوگیری می کند و باعث ایجاد یک در آمد جانبی برای دولت می شود سیستم لوله ای اقتصادی تر می گردد و به نفع کشاورزان منطقه نیز می گردد زیرا از یک سو کمتر با مشکلات کم آبی با توجه به وضعیت منطقه به دلیل بالا بودن تبخیر و میزان نفوذ بالای آب مواجه می شوند و از طرف دیگر سطوح زیرکشت محصولات افزایش می یابد و در نتیجه ی کاهش پرت آب و بالارفتن عملکرد محصولات، سودشان نیز افزایش می یابد.

جمع بندی و پیشنهادات

اهداف و خصوصیات شبکه توزیع آبیاری مزارع به روش کم فشار برای انتقال آب از چاه نیمه ها و توزیع به مزارع توسط شبکه خطوط لوله ، توزیع آب به مزارع براساس سهمیه تعریف شده بر اساس حجم تخصیص آب سالیانه ، حذف پرت آب در انتقال و توزیع آن و افزایش اراضی سطح کشت، تحویل آب بصورت حجم مشخص به هر قطعه زراعی جهت مصرف مستقیم طبق برنامه ریزی الگوی کشت ، تنظیم جیره بندی آب براساس شرایط ترسالی و خشکسالی موثر برروی حجم ذخایر آب در چاه نیمه ها ، امکان کشت پایدار سالیانه محصولات کشاورزی با صرفه اقتصادی برای تمامی خانوارهای کشاورز دارای زمین، ایجاد اشتغال و درآمد مستقیم برای کشاورزان ، امکان توسعه صنایع وابسته و ایجاد اشتغال غیر مستقیم و افزایش درآمد ناخالص ملی می باشد.

با توجه به مجموعه مطالعات و بررسی های انجام شده، شرایط بسیار نامساعد منطقه از جمله وزشی بادهای موسمی، آورد رسوبات زیاد، خشکسالیهای پی در پی، کمبود اعتبارات دولتی، عدم مشارکت آب بران در امر نگهداری و نیز بخشودگی آب بهاء و عدم دریافت وجه از زارعین از مهمترین علل فرسودگی و تخریب تأسیسات بوده است. در صورت استفاده از سیستم لوله در شبکه های آبرسانی میزان سطوح زیرکشت و درآمد بدست آمده افزایش پیدا خواهد کرد و به دنبال آن هرچه سطح زیرکشت بیشتر باشد به دلیل بالا رفتن نسبت منافع به هزینه ها طرح اقتصادی تر می گردد و سیستم لوله گذاری بر کانالی ارجح تر می گردد افزون بر آن گرفتن حق آبه از کشاورزان درآمد جانبی برای دولت ایجاد می کند که منافع حاصل از سیستم لوله گذاری به حساب می آید به دلیل کاهش و از بین رفتن مقدار تبخیر و حداقل شدن نفوذ آب، با کشت محصولات پر بازده مثل یونجه درآمد کشاورزان نیز افزایش می یابد. سیستم لوله گذاری طوری باید طراحی گردد که کمترین فاصله را با مزارع داشته باشد. از آنجایی که هزینه ی اولیه و احداث لوله بسیار بالا می باشد.

می توان از کشاورزان هزینه ای بابت حق آبه دریافت کرد در حالیکه این مبلغ برای کشاورزان نامحسوسی باشد تا بتوان میزان هزینه ی بالای احداث لوله را تا حدودی تقلیل داد و از پرت بالای آب جلوگیری نمود. با توجه به نتایج بدست آمده مقدار صرفه جویی در مصرف آبیاری همراه با حداکثر توزیع عادلانه آب حدود ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ مترمکعب به ازای هر هکتار در سال می – باشد که برای منطقه ی ۷۰۰۰ هکتاری ۱۰ تا ۱۲.۵ میلیون مترمکعب از پرت آب جلوگیری میگردد و معادل تامین آبیاری جهت ۱۰۷۱ تا ۱۴۲۸ هکتار می باشد.

بنابراین پیشنهاد می گردد به منظور اعمال مدیریت منطقی منابع آب از طریق تحویل حجمی آب توام با نظام تعرفه بندی مناسب و نیز تحویل آب به اندازه ی مورد نیاز و در زمان مورد نیاز طراحی و اجرا گردد. قابل ذکر است تنها راه مدیریت و بهره برداری از حجم های کوچک آب در مواقع بحرانی نیز فقط همین شیوه می باشد. اجرای چنین شبکه ای برای افزایش راندمان انتقال آب علاوه بر بهبود وضعیت اقتصادی مردم، اشتغالی مطمئن و پایداری و همچنین توسعه پایدار کشاورزی و ماندگاری مردم در محل تولید و روستاها را در این منطقه حساسی و استراتژیک کشور عزیزمان جمهوری اسلامی ایران تضمین خواهد نمود.

 

پیشنهاد میکنیم مقاله های زیر را نیز مطالعه فرمایید:

مقایسه اثرات دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر رشد و عملکرد درختان بارور پسته

مقایسه کار آیی و بهره‌وری مصرف انرژی در سامانه‌های آبیاری سطحی، آبیاری بارانی و آبیاری نواری جهت تولید سیب‌زمینی

 

مقایسه اثرات دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر رشد و عملکرد درختان بارور پسته

مقایسه اثرات دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر رشد و عملکرد درختان بارور پسته

چکیده

برداشت بی‌رویه از منابع آب کشاورزی در استان کرمان، باعث شده تا سالانه به‌طور متوسط حدود ۱ متر افت سطح آب زیرزمینی را در این مناطق داشته باشیم. راندمان آبیاری سطحی در باغ‌های پسته، به دلیل خصوصیات ذاتی این روش آبیاری و نیز به‌کارگیری غیر صحیح آن، پائین می‌باشد. در شرایط بحرانی کنونی توسعه اصولی سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار تأثیرات بسزایی در بالا بردن راندمان کاربرد آب در باغ‌های پسته این منطقه دارد. لذا در این تحقیق دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی (با دو عمق نصب ۳۰ و ۵۰ سانتیمتر) با سه تیمار آبیاری به میزان ۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی درختان پسته درروش آبیاری سطحی، به مدت ۴ سال موردمطالعه قرار گرفت. صفات رویشی و زایشی درختان، صفات کمی و کیفی محصول، کارایی مصرف آب و چگونگی توزیع رطوبت و همچنین شوری در محدوده ریشه درختان، از مهم‌ترین فاکتورهای مورداندازه‌گیری بودند. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، عمق نصب ۳۰ سانتیمتر، بهترین وضعیت را داشت. بین سیستمهای آبیاری، مقادیر ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی، اختلاف معنی‌داری نداشتند این در حالی است که مقدار آب به‌کاررفته به میزان ۴۰ درصد نیاز آبی، بر روی اغلب فاکتورهای مورد ارزیابی اثرات منفی معنی‌داری، نشان داد. بنابراین آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر و میزان آب ۶۰ درصد نیاز آبی درروش آبیاری سطحی، با کارایی مصرف آب ۰/۲۹۰ کیلوگرم محصول خشک در هر مترمکعب آب مصرفی و ۲۵ در ضد صرفه‌جویی در مصرف آب نسبت به روش آبیاری قطره‌ای سطحی، بهترین تیمار شناخته شد و قابل توصیه است.

واژه‌های کلیدی: آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، پسته، شوری، کارایی مصرف آب

مقدمه

با توجه به اینکه قسمت عمده آب استحصالی از منابع آبی کشور در بخش کشاورزی مصرف می‌گردد و همچنین کارایی مصرف آب در این بخش کمتر از ۴۰ درصد می‌باشد، استفاده بهینه از منابع آبی به‌عنوان محور اصلی توسعه کشاورزی بایستی موردتوجه قرار گیرد. راندمان آبیاری سطحی درختان پسته در مناطق پسته‌کاری ایران نیز به دلیل خصوصیات ذاتی روش و نیز به‌کارگیری غیر صحیح آن، پائین می‌باشد. لذا در شرایط بحرانی کنونی توسعه اصولی سیستمهای آبیاری تحت‌فشار قدم مؤثری در بالا بردن راندمان کاربرد آب در باغ‌های پسته منطقه به شمار می‌رود. سیستم‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی از مهم‌ترین این سیستم‌ها می‌باشند. به دلیل شرایط اقلیمی منطقه و تابش شدید آفتاب، درروش آبیاری سطحی، تلفات تبخیر، بخش زیادی از آب‌داده شده به درختان را شامل می‌شود. به همین دلیل استفاده از سیستم‌های آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به‌عنوان گزینه‌ای جهت رفع این مشکلات مطرح می‌باشد. ازجمله محاسن این سیستم می‌توان به کارایی مصرف آب بالاتر، آلودگی کمتر آب‌های زیرسطحی به دلیل آبشویی کمتر نیترات‌ها، کاهش خطرات شوری به دلیل نگهداری زیاد رطوبت خاک و دور آبیاری کوتاه‌تر، یکنواختی بهتر پخش آب، وضعیت بهتر گیاه ازنظر رشد، افزایش کمی و کیفی محصولی، کنترل بهتر بیماری‌ها، مدیریت مناسب کودها و سموم، کنترل علف‌های هرز، امکان خودکار کردن کامل سیستم، طول عمر بیشتر سیستم، کاهش خسارات ناشی از حیوانات و انعطاف‌پذیری زیاد سیستم اشاره کرد.  تغییر سیستم آبیاری از غرقابی به قطره‌ای زیرسطحی میزان آلودگی برگ‌ها را به بیماری لکه برگی آلترناریا در زمان برداشت محصول پسته، از ۵۵ درصد درروش آبیاری غرقابی به ۱۰ درصد در آبیاری میزان آلودگی میوه پسته نیز به نصف کاهش یافت. نتایج کاربرد سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بر روی بیش از ۳۰ نوع گیاه، افزایش محصول را نسبت به سایر روش‌های آبیاری، ازجمله آبیاری قطرہ ای سطحی به همراه داشته است. ضمن اینکه میزان آب کاربردی نیز کمتر بوده است این تحقیقی عمق کارگذاری لوله‌ها در مورد درختان میوه نظیر سیب بین ۰٫۳ تا ۰٫۷ متر و فاصله لوله‌ها ۲ تا ۵ متر پیشنهادشده است. کاربرد آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در سه محصول سیب‌زمینی، گوجه‌فرنگی و بادمجان، قطرهای سطحی گردیده است. مقایسه دو سیستم آبیار قطرہ ای سطحی و زیرسطحی بر روی گیاه چغندرقند نیز نشان داده است که ضمن کاهش ۲۰ درصدی مصرف آب درروش قطرہ ای زیرسطحی، میزان محصول و درصد قند آن نیز نسبت به روش قطره‌ای سطحی، به‌طور معنی‌داری افزایش می‌یابد. تغییر سیستم آبیاری از روش سطحی به زیرسطحی (تراوا) بر روی درختان بارور پسته، امکان‌پذیر بوده و این روش آبیاری با میزان آب آبیاری ۶۰ درصد تبخیر از تشتک (۷۱۷۴ مترمکعب در هکتار سال) با دور آبیاری ۱۴ روزه، به‌عنوان بهترین تیمار در شرایط انجام این آزمایش، توصیه گردیده است. در تحقیقی عملکرد آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با فواصل مختلف نصب لوله‌های آبده نسبت به درخت، با سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی رایج، بر روی درختان جوان هلو و گلابی، مورد مقایسه قرارگرفته بود. در مورد درختان هلو بهترین فاصله‌ها جهت جلوگیری از نفوذ ریشه به داخلی لوله‌ها، ۸۰ سانتیمتر تعیین شد. در مورد درختان گلابی این مشکل مشاهده نشد و بهترین فاصله لوله‌ها از درخت ۴۰ تا ۵۰ سانتیمتر تعیین شد. در تحقیق دیگری، بیشترین عمق توسعه ریشه درت، در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و کمترین آن در آبیاری جویچه ای بوده است. هم جنینی ریشه‌های ذرت در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، به‌طور یکنواخت‌تری در لایه‌های خاک توزیع شدند. آزمایشات مزرعه‌ای در یک باغ گلابی نشان داد که در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با آب‌شور می‌توان محصول قابل قبولی به دست آورد. ضمن اینکه در این سیستم نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی رایج، توزیع رطوبت و شوری در خاک نیز، بهتر با الگوی توزیع ریشه همخوانی دارد. آبیاری گیاهان دائمی با سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، حتی زمانی که از آب‌های با شوری گیاه می‌گردد. نتایج ارزیابی مدل HYDRUS-2D، جهت شبیه‌سازی حرکت آب در خاک، در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، در شرایط مزرعه و آزمایشگاه، تطابق بسیار خوبی را بین مقادیر شبیه‌سازی‌شده و مشاهده‌شده، نشان داد. در همین خصوصی، از این مدل جهت شبیه‌سازی الگوی خیس شدگی خاک در سیستم‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی، برای طراحی و مدیریت آبیاری در شرایط مختلف استفاده شد، که بر این اساسی، انتخاب ترکیبی از فاکتورهای دبی قطره‌چکان‌ها، فاصله آن‌ها از یکدیگر، فشار ورودی و مدت آبیاری در شرایط مختلف خاک، گیاه و آب‌وهوا، جهت شناخت وضعیت الگوی خیس شدگی خاک، بسیار مهم است. ضمن اینکه توزیع آب در خاک، تحت تأثیر خصوصیات هیدرولیکی خاک، مقدار اولیه آب خاک، دبی قطره‌چکان‌ها، دور آبیاری، تبخیر و تعرق و خصوصیات ریشه گیاه، قرار دارد. رومرو نیز اثر کم آبیاری تنظیم‌شده در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی را بر رشد و میزان محصول درختان بارور بادام در مدت ۴ سال در کشور اسپانیا بررسی کرده است. بر اساس نتایج این تحقیقی، همبستگی نزدیکی بین مقدار آب کاربردی، پتانسیل آب در گیاه و پارامترهای رویشی درختان مشاهده شد. کم آبیاری تنظیم‌شده در سیستم آبیاری قطرهای زیرسطحی باعث تحریک رشد عمیق‌تر ریشه‌ها (۸۰-۴۰ سانتی‌متر) نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی (۴۰-۰ سانتیمتر) گردید. همچنین تراکم ریشه‌ها در تیمارهایی که کمترین میزان آب را .۳ بودند، در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بیشتر از آبیاری قطره‌ای سطحی بود. ادستورم و همکاران ، به مدت ۱۰ سال سه سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی، زیرسطحی و میکروجت را بر روی درختان بارور بادام مورد ارزیابی قراردادند. اساس نتایج این تحقیق، اگرچه سیستم میکروجت در بعضی از سال‌ها و روی تعدادی از ارقام تا حد ۱۰ درصد افزایش تولید را نشان داد، ولی درمجموع، بین این سه روش آ میزان تولید محصولی، تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. درروش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، قطره‌چکان‌هایی که آغشته به سم‌تری فلورالین بودند، هیچ‌گونه نفوذ ریشه به داخل آن‌ها مشاهده نشد ولی در حالت بدون کاربرد سم، بعد از ۵ سال، گرفتگی قطره‌چکان‌ها در اثر نفوذ ریشه به داخلی آن‌ها مشاهده گردید. در تحقیقی، اثر آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و عمق نصب لوله‌ها را بر میزان آب خاک و رشد و تولید محصول درختان سیب در چین موردبررسی قرار گرفت. در مقایسه با تیمار شاهد (کشت دیم و بدون آبیاری)، آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با بهبود وضعیت آب خاک در لایه‌های عمیق‌تر، باعث افزایش تولید محصول درختان به میزان (۴۵/۷-۹۹/۱) درصد و در آبیاری غرقابی به میزان (۱۰۱/۶-۲۶/۶) درصد شد (۱۲). آزمایشات مزرعه‌ای، جهت بررسی اثر آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بر تولید نارگیل نشان داده است که این سیستم با میزان تولید محصول ۱۳۳ نارگیل در هر درخت نسبت به میزان محصول ۱۲۴ نارگیل در هر درخت در سیستم آبیاری نواری رایج در منطقه، وضعیت بهتری داشته است. درمجموع با توجه به اهمیت استراتژیک پسته برای کشورمان و کمبود منابع آبی در مناطق پسته‌کاری، که از مهم‌ترین موانع تولید به شمار می‌روند، لزوم تحقیق در خصوصی استفاده اصولی از روش‌های نوین آبیاری در جهت کاهش کاملاً احساس می‌گردد.

مواد و روش‌ها

این پژوهشی به مدت چهار سال (۱۳۸۴-۱۳۸۸) باغی به مساحت تقریبی دو هکتار در ایستگاه تحقیق اجرا درآمد. طرح به‌صورت کرتهای خردشده و در قالب طرح آب کامل تصادفی با ۳ تکرار اجرا شد (شکل ۱)، که شامل دو فا فاکتور روش آبیاری، که شامل دو روش آبیاری و آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با دو عمقی نصب لوله‌ها در ۳۰ سانتی‌متری و ۵۰ سانتی‌متری بود.

فاکتور میزان آب آبیاری، که شامل سه سطح ۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی درخت بارور پسته درروش آبیاری سطحی بود.

میزان آب آبیاری با توجه به نیاز آبی محاسبه‌شده برای درخت پسته در کتاب برآورد آب موردنیاز گیاهان زراعی و باغی (۲)، جلد دوم برای شهرستان کرمان و سطوح مختلف آب مذکور به میزان ۲۹۳۲، ۴۳۹۸ و ۵۸۶۴ مترمکعب در هکتار در هشت ماه فصلی رشد یعنی از اول فروردین تا آخر آبان به درختان داده شد. هدایت الکتریکی آب آبیاری (EC) مورداستفاده در این تحقیق، ۴٫۷ دسی زیمنس بر متر بود. رقم موردنظر در این تحقیق، رقم اوحدی بافاصله کاشت  ۳m×۷mو سن درختان حدود ۳۰ سال بود. خاک قطعه از مایشی، بسته به عمق آن، از شنی لومی تالوم شنی متغیر بود که نتایج تجزیه آن در جدول ۱ آمده است.

در هر بلوک ۵ ردیف درخت در نظر گرفته شد که دو ردیف کناری، به‌عنوان گارد و سه ردیف وسط، مربوط به تیمارهای از مایشی بود. در هر ردیف نیز، ۱۰ درخت در نظر گرفته‌شده بود. در آبیاری قطره‌ای سطحی از قطره‌چکان‌های نتافیم خود شوینده با دبی ۴ لیتر در ساعت و فاصله قطره‌چکانه‌ای یک متر از یکدیگر، با آرایش مستقیم دو ردیفه که لوله‌های آبده به فاصله ۱ متری از تنه درختان قرار داشتند، استفاده شد. لوله‌های آبده در سیستم آبیاری قطرهای زیرسطحی با قطره‌چکان‌های داخل خط، ویپ، ساخت شرکت موندراگون اسپانیا، در دو طرف ردیف درختان، به فاصله ۱ متر از تنه درختان و در دو عمق ۳۰ و ۵۰ سانتیمتر، نصب گردید. فاصله قطره‌چکان‌ها بر روی لوله‌های آبده نیز، یک متر بود. دبی اسمی قطره‌چکان‌های ویپ، بین ۲ تا ۴ لیتر در ساعت بسته به میزان فشار (۱ تا ۲ اتمسفر) متغیر بود. دور آبیاری در هر دو سیستم ثابت و ۱۲ روز در نظر گرفته شد. بر همین اساسی در تعریف تیمارها، حرف T مربوط به میزان آب آبیاری (۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد) و حرف D مربوط به عمق کارگزاری لوله‌های آبده (۰، ۳۰ و ۵۰ سانتیمتر) می‌باشد. به‌طور مثال:  I40D0 آبیاری قطره‌ای سطحی با میزان آب مصرفی ۴۰ درصد نیاز آبی درروش آبیاری غرقابی و I40D30 آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق کارگزاری ۳۰ سانتیمتر و میزان آب ۴۰ درصد نیاز آبی درروش آبیاری غرقابی می‌باشد. بقیه تیمارها نیز بر این اساس نام‌گذاری‌اند. سطوح مختلف مقدار آب آبیاری با نصب کنتورهای حجتمی، به در طول فصل رشد اعمال گردیدند. به‌منظور کنترل شوری، در زمستان با یک نوبت آبیاری غرقابی سنگین به عمق تقریبی ۲۰ سانتی‌متری آب، آبشویی خاک انجام شد. در انتهای فصل با اندازه‌گیری صفات کمی محصولی نظیر میزان محصول تر و خشک و صفات کیفی (WUE)، روش‌های آبیاری با یکدیگر مقایسه شدند. از بین صفات رویشی نیز میزان رشد طوخه ها، سطح برگ، درصد جوانه‌های گل ریزش کرده، جوانه رویشی و تغییرات قطر تنه اندازه‌گیری شدند. با تعیین مقدار شوری عصاره اشباع خاک (ECe) در فواصل و اعماق مختلف نسبت به محلی استقرار درخت و قطره‌چکان‌ها از طریق نمونه‌برداری خاک، توزیع این پارامتر در ناحیه ریشه درخت در انتهای هر فصل رشد، بررسی شد. درنهایت تجزیه‌وتحلیل آماری داده‌های حاصل از آزمایش توسط نرم‌افزار آماری MState  انجام شد. سپس مقایسه میانگین‌ها به روش آزمون دانکن در سطح ۵ درصد صورت گرفت.

نتایج و بحث

نتایج چهارساله مقایسه میانگین‌های هریک از صفات اندازه‌گیری شده ازنظر فاکتورهای مختلف مقدار آب، عمق کارگذاری لوله و نیز اثر متقابل مقدار آب و عمق نصب لوله‌های آبده، در جدول ۲ آمده است.

اثر مقدار آب آبیاری بر صفات و پارامترهای موردبررسی

نتایج نشان داد، تمام صفات موردبررسی در این تحقیق به‌طور معنی‌داری در سطح ۵ درصد، تحت تأثیر مقدار آب آبیاری قرار گرفتند. به‌طوری‌که تیمارهای I40 وi80  ، در تمام صفات مورداندازه‌گیری (به‌استثنای کارایی مصرف آب)، به ترتیب بدترین و بهترین وضعیت را داشتند.درحالی‌که در اغلب صفات موردبررسی (غیر از تغییرات قطر تنه و انس پسته)، اختلاف بین مقادیر تیمارهای I60 وi80  ، معنی‌دار نشد. با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد، سطح برگ ۱۲٫۳۳ سانتی‌متر کاهش نشان داد. درحالی‌که کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، سطح برگ را تنها cm 1.02 کاهش داد.

در بحث فاکتورهای رشدی درختان، با کاهش بلون ال درصد به ۴۰ درصد، طول شاخه رشد سال جاری، قطر وسط شاخه و تغییرات قطر تنه، به ترتیب، ۱٫۴۶ سانتی‌متر ، ۰٫۳۷ سانتی‌متر و ۰٫۴۶ سانتی‌متر یافت. درحالی‌که کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، صفات طول شاخه رشد سال جاری و تغییرات قطر تنه را به ترتیب فقط  ۰٫۳۸ سانتی‌متر و ۰٫۲۲ سانتی‌متر کاهش داد و صفت قطر وسط شاخه نیز تقریباً تغییری نکرد. رومرو و همکاران نیز در تحقیقی که در مورد اثر کم آبیاری تنظیم‌شده در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و بر روی درختان بارور بادام به مدت ۴ سال در کشور اسپانیا انجام دادند.

همبستگی نزدیکی بین مقدار آب کاربردی و پارامترهای رویشی درختان مشاهده کردند، به‌طوری‌که تنش آبی باعث کوچک شدن سطح برگ، کاهش رشد و وزن شاخه‌ها و درنتیجه کوچک‌تر شدن اندازه درختان گردید. درصد جوانه‌های گل باقیمانده و جوانه‌های رویشی نیز ازجمله برگ خریدهایی بود که به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر مقدار آب آبیاری قرار گرفت. با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد، درصد جوانه‌های گل باقیمانده و جوانه‌های رویشی، به ترتیب، ۱۲/۷۹ و ۳/۹۳ درصد کاهش یافت که این کاهش معنی‌دار بود. درحالی‌که کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، مقدار این دو صفت را به ترتیب تنها ۵ و ۱/۵۱ درصد کاهش داد که این میزان کاهش بین تیمارهای میزان آب ۶۰ و ۸۰ درصد، معنی‌دار نبود.

صفات کمی و کیفی محصول ازجمله صفات مهم دیگر بود که تحت تأثیر میزان آب آبیاری قرار گرفت. وزن محصول خشک، با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد حدود ۱ کیلوگرم در هر درخت کاهش یافت، درحالی‌که با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، وزن محصول خشک، فقط ۰/۲ کیلوگرم در هر درخت کاهش یافت. کمپ نیز در تحقیقی که بر روی ۳۰ نوع گیاه انجام داد، با استفاده از آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، ضمن کاهش میزان آب مصرفی، افزایش میزان محصول را نیز نسبت به سایر روش‌های آبیاری ازجمله آبیاری قطره‌ای سطحی گزارش کرد.

صفات کیفی محصول نیز به همین صورت تحت تأثیر میزان آب قرار گرفت. با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۴۰ درصد، صفات پوکی، خندانی و تعداد دانه در انس پسته، به ترتیب، ۵٫۳ درصد افزایشی، ۱۴٫۲۵ درصد کاهش و ۱٫۷ واحد افزایش نشان داد. درصورتی‌که با کاهش میزان آب از ۸۰ درصد به ۶۰ درصد، میزان این سه صفت کیفی محصول به ترتیب تنها، ۲٫۴۷ درصد افزایشی، ۵٫۳۵ درصد کاهش و ۰٫۸۳ واحد افزایش داشت.

در بحث کارایی مصرف آب، نتایج نشان داد، با کاهش میزان آب آبیاری ، کارایی مصرف آب ، افزایش یافت. یعنی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی، محصول بیشتری تولید شد. ولی ازآنجایی‌که تیمار  I40تقریبا در تمامی صفات موردبررسی دیگر در این تحقیق، وضعیت نامناسبی داشت و از طرفی تیمارهای I60 و  I80در اغلب صفات موردبررسی در یک گروه آماری قرار گرفتند، لذا تیمار I60  با کارایی مصرف آب بیشتر نسبت به تیمار  I80، به‌عنوان بهترین تیمار مقدار آب، تعیین شد.

اثر روش آبیاری بر صفات و پارامترهای موردبررسی

تقریباً در اغلب صفات (به‌غیراز صفات درصد جوانه گلی باقیمانده، درصد جوانه رویشی و تعدادانه در انس پسته)، اختلاف بین روش‌های آبیاری معنی‌دار بود (جدول ۲). در مورد سطح برگ و نیز طول شاخه رشد سال جاری، تیمار آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر (D30)، بهترین تیمار بود و با دو تیمار دیگر اختلاف معنی‌داری داشت. به‌طوری‌که نسبت به تیمارهای D0 و D50 ، سطح برگ، Cm 7.96 و Cm 5.88 و نیز طول شاخه رشد سال جاری ۰٫۸۸cm و ۰٫۴۲cm افزایش نشان داد. در مورد رشد قطری شاخه‌ها و تنه درختان وضعیت تقریباً برعکس بود. به‌طوری‌که تیمار D30 ، کمترین رشد قطری را داشته و با دو تیمار دیگر اختلاف معنی‌داری داشت. البته باید توجه داشت که در مورد صفاتی که تا اینجا موردبررسی قرار گرفت، اگرچه بین تیمارهای D0 و D50 ، اختلاف معنی‌دار نبود ولی در اغلب موارد تیمار D50 ، وضعیت بهتری داشت. در مورد وزن محصول خشک نیز تیمار D30 به‌عنوان بهترین تیمار، نسبت به تیمارهای D0 و D50، به ترتیب ۰/۴۵ و ۰/۲۹ کیلوگرم در محصول خشک هر درخت، افزایش نشان داد. در مورد درصد پوکی، تیمار D0 با تیمار D30 اختلاف معنی‌داری نداشت ولی تیمار D50، با ۲ درصد کاهش در پوکی با تیمارهای D0 و D30 اختلاف معنی‌داری داشت. در مورد صفت خندانی نیز تیمار D30 به‌عنوان بهترین تیمار، با تیمار D0 اختلاف معنی‌داری نداشت ولی باعث کاهش معنی‌دار ۴/۶۳ درصدی خندانی نسبت به تیمار D50، گردید.

در مورد آخرین فاکتور یعنی کارایی مصرف آب نیز، تیمار به ترتیب با افزایش ۰٫۵۲ و ۰٫۴۲ کیلوگرمی در محصول خشک هر درخت، نسبت به تیمارهای D0 و D50، به‌عنوان بهترین تیمار شناخته شد. درمجموع به نظر می‌رسد که تیمار D0 به دلیل وجود قسمت‌های پایین‌تر منطقه توسعه ریشه و تلفات نفوذ عمقی، وضعیت مشابهی داشته و قسمتی از آب آبیاری در آن‌ها، تلف می‌شود. به همین علت تیمار D30، به دلیل توزیع مکانی مناسب رطوبت در خاک و عدم وجود تلفات تبخیر و نفوذ عمقی، بهترین وضعیت را داشته و به‌عنوان بهترین تیمار شناخته شد. کمپ (۶) نیز عمق کارگذاری لوله‌ها را بسته به نوع گیاه، از ۰٫۰۲ متر (برای گیاهانی نظیر پیاز) تا ۰٫۷ متر گزارش کرد که در این مقاله در مورد درختان میوه نظیر سیب، این عمق بین ۰٫۳ تا ۰٫۷ متغیر بود.

اثر متقابل مقدار آب آبیاری و روش آبیاری بر صفات و پارامترهای موردبررسی

با توجه به جدول شماره ۲، از بین صفات موردبررسی در تیمارهای اثر متقابل مقدار و روش آبیاری، به‌غیراز صفات درصد جوانه گل باقیمانده، درصد جوانه رویشی، رشد قطری شاخه‌ها که اختلاف آن‌ها چندان محسوس نبود، در مورد سایر صفات بین تیمارها اختلاف کاملاً معنی‌داری مشاهده گردید. دراین‌بین، تیمارهای I60D30 و  I80D30بیشترین مقدار سطح برگ را داشتند. به‌طوری‌که تیمار D30 با مقدار آب ۶۰ درصد از سایر تیمارها با مقدار آب ۸۰ درصد تبخیر و تعرق نیز سطح برگ بیشتری داشت. در مقادیر کم آب (۴۰ درصد تبخیر و تعرق) نیز تقریباً در اغلب موارد تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به دلیل کاهش تلفات تبخیر آب از سطح خاک و توزیع بهتر رطوبت و شوری در خاک، نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی، سطح برگ بیشتری داشتند. با توجه به اینکه تعرق و فتوسنتز که نقش کلیدی در تولید محصول دارند، در برگ انجام می‌شوند، سطح برگ می‌تواند تأثیر بسزایی در عملکرد گیاهان داشته باشد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده بین بهترین و بدترین تیمارها (به ترتیب (I40D0 و I80D30) در مورد صفت سطح برگ، ۲۳٫۴۴ سانتی‌متر اختلاف وجود داشت.

در مورد صفت طول شاخه رشد سال جاری نیز تیمارهای I60D30 و I80D30 بیشترین مقادیر را داشتند. در مورد صفت قطر وسط شاخه نیز بین اغلب تیمارها اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. در مورد این دو صفت هم بین بهترین و بدترین تیمارها به ترتیب، ۲٫۶۲ سانتی‌متر و ۰٫۷ میلی‌متر اختلاف وجود داشت. در مورد تغییرات قطر تنه نتایج قدری متفاوت بود به‌طوری‌که اختلاف بین تیمارها شدیداً معنی‌دار شد و تیمار I80D50 با بیشترین تغییرات قطر تنه، با تمام تیمارهای دیگر اختلاف معنی‌داری را نشان داد. تیمار I40D0  نیز با کمترین تغییرات قطر تنه، اختلاف ۰٫۷۱ سانتیمتری را در تغییرات قطر تنه با بهترین تیمار داشت. در مورد صفات درصد جوانه گل باقیمانده و رویشی نیز اختلاف معنی‌داری بین اغلب تیمارها مشاهده نشد. بطوریکه در مورد صفت درصد جوانه گل باقیمانده، تنها بین تیمارهای I80D5 و I40D30 (به‌عنوان بهترین و بدترین تیمار)، با تفاوتی در حدود ۲۰ درصد، اختلاف معنی‌دار شد. تفاوت ۷/۲ درصدی در جوانه‌های رویشی تشکیل‌شده بین تیمارهای  I80D30 و I40D0  (به‌عنوان بهترین و بدترین تیمار) نیز اختلاف بین آن‌ها را معنی‌دار کرد. از مهم‌ترین برگ خریدهایی که معمولاً بیشتر موردتوجه قرار می‌گیرد، میزان محصول به‌دست‌آمده است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده میزان محصول خشک در یک‌میزان آب آبیاری ثابت، با تبدیل آبیاری قطره‌ای سطحی به زیرسطحی با عمق ۳۰ سانتیمتر، بین  ۰٫۲ تا ۰٫۶ کیلوگرم در هر درخت، افزایش یافت. موتوچامی و همکارانش  نیز نشان دادند که آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با تولید ۱۳۳ نارگیل در هر درخت نسبت به میزان محصول ۱۲۴ نارگیل در هر درخت، در سیستم آبیاری نواری رایج در منطقه تامیل نادو هندوستان، وضعیت بهتری داشت. در بحث درصد پوکی، در هر سه روش آبیاری، بهترین وضعیت را تیمارهای با میزان آب ۸۰ درصد تبخیر و تعرق (I80D0 و I80D30 و I80D50) داشتند. در یک مقدار آب ثابت، تنها در حالت ۴۰ درصد تبخیر و تعرق بین روش‌های آبیاری اختلاف معنی‌دار شد به‌طوری‌که آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمقی نصب ۵۰ سانتیمتر، با حدود ۵ درصد افزایش در پوکی نسبت به دو روش دیگر با همین میزان آب، بدترین وضعیت را داشت.

در مورد صفت خندانی و تعداد دانه در انسی پسته نیز همانند درصد پوکی، در هر سه روش آبیاری، بهترین وضعیت را تیمارهای با میزان آب ۸۰ درصد تبخیر و تعرق داشتند ضمن اینکه تیمار I60D30  نیز در گروه بهترین تیمارها قرار گرفت. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، بین بهترین و بدترین تیمارها به‌طور متوسط ۱۴ درصد تفاوت در میزان خندانی به دست آمد که اختلاف معنی‌داری در بحث کیفیت محصول به‌حساب می‌آید. ازنظر تعداد دانه در انس (۲۸٫۵۳ گرم) پسته که نشان‌دهنده ریزی و درشتی محصول می‌باشد، بین تیمارها، اختلاف معنی‌دار مشاهده شد، بطوریکه بین بدترین و بهترین تیمار ازنظر این فاکتور ۲ واحد اختلاف وجود داشت.

در بحث کارایی مصرف آب، تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با مقادیر آب مصرفی ۴۰ و ۶۰ درصد تبخیر و تعرق ( I40D30 و I40D50 و I60D30 و I60D50 ) به همراه تیمار آبیاری قطره‌ای سطحی با میزان آب آبیاری ۴۰ درصد تبخیر و تعرق (I40D0)، به‌عنوان بهترین تیمارها در یک گروه قرار گرفتند. یعنی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی محصول بیشتری تولید نمودند. در تحقیق نجفی و همکاران نیز، کاربرد آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در محصولاتی نظیر سیب‌زمینی، گوجه‌فرنگی و بادمجان منجر به افزایش معنی‌دار کارایی مصرف آب نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی گردید.

اثر تیمارهای مختلف بر توزیع شناوری در منطقه ریشه درختان پسته

نتایج شوری عصاره اشباع نمونه‌های خاک برداشته‌شده در تیمارهای مختلف در شکل‌های ۱ تا ۱۰ آمده است. قبل از اجرای طرح توزیع شوری در ناحیه ریشه تقریباً روند یکنواختی داشته و با افزایش عمق خاک و فاصله از درختان شوری تقریباً ثابت مانده است (شکل )( در تیمارهای آبیاری قطره‌ای سطحی کمترین میزان شوری در زیر قطره‌چکان بوده به‌طوری‌که با افزایش فاصله از نازل‌ها در جهت عمقی و شعاعی میزان شوری افزایش‌یافته است. در تیمار I۴.D0 از سطح خاک تا عمق ۱۲۰ سانتیمتری تغییرات شوری چندان محسوسی نبوده و انتقال شوری به لایه‌های پایین‌تر را نمی‌بینیم، که نشان‌دهنده عدم تأمین نیاز آبشویی است. در ضمن همان‌طور که مشاهده می‌گردد در این تیمار، شوری عمق ۱۲۰ سانتیمتری و زیر محل استقرار درختان، تا حدود ۶ دسی زیمنس بر متر هم رسیده است. با افزایش مقدار آب به ۶۰ درصد نیاز آبی در تیمارI40D0، جبهه نمک از قطره‌چکان‌ها دور شده و به قسمت‌های پایین‌تر منتقل گردیده است. تیمار I80D0  شوری در عمق توسعه ریشه به‌طور محسوسی کاهش‌یافته و کاملاً به زیر منطقه توسعه ریشه هدایت‌شده است.

در تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر نیز همانند تیمارهای آبیاری قطره‌ای سطحی، با افزایش فاصله از نازل‌ها در جهت عمقی و شعاعی میزان شوری افزایش‌یافته است. به‌طور مثال در تیمار I40D30 که تنها ۴۰ درصد نیاز آبی، آب دریافت کرده بود، تغییرات شوری در محدوده ریشه چندان محسوس نیست. این مطلب نشان می‌دهد که آب کاربردی تکافوی راندن نمک‌ها به محدوده خارج از منطقه توسعه ریشه را نکرده است، به‌طوری‌که شوری در قسمت‌های انتهایی محدوده موردبررسی به ۵٫۱ دسی زیمنس بر متر نیز رسیده است. با افزایش مقدار آب به ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی در تیمارهای D30. ۶ و I۸.D30، همان‌طور که در شکل‌های ۶ و ۷ مشخص است، نمک‌ها کاملاً به خارج از محدوده ریشه رانده‌شده، به‌طوری‌که میزان شوری در این منطقه به‌طور محسوسی کاهش‌یافته است. در تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۵۰ سانتیمتر نیز روند تغییرات شوری بسیار مشابه با تیمارهای آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمقی نصب ۳۰ سانتیمتر است با این تفاوت که منحنی‌های شوری کمی به سمت پایین‌تر منتقل‌شده‌اند. به‌طوری‌که در این تیمارها، در ۳۰ سانتیمتر سطح خاک نسبت به تیمارهای مشابه با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر، شوری افزایش‌یافته است. به‌طور مثال در تیمار I۴.D50 که تنها ۴۰ درصد نیاز آبی، آب دریافت کرده شوری در سطح خاک تا ۵/۳ دسی زیمنس بر متر نیز رسیده است. درحالی‌که با افزایش مقدار آب به ۶۰ و ۸۰ درصد نیاز آبی در تیمارهای I60D50 و I80D50 ، جبهه نمک به محدوده خارج از ناحیه توسعه ریشه‌ها منتقل‌شده است. درمجموع، برای توزیع شوری در یک مقدار آب آبیاری مشخص، با توجه به اینکه در درختان پسته بارور، بیشترین تراکم ریشه‌های فعالی، در عمق ۳۰ تا ۱۰۰ سانتیمتری می‌باشد، بهترین وضعیت را در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمقی نصب ۳۰ سانتیمتر می‌توان دید، چراکه توزیع شوری در خاک، در این روش بهتر با الگوی توزیع ریشه همخوانی دارد. اورون و همکارانش  نیز در استفاده از آب‌شور در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی در یک باغ گلابی، نشان دادند که توزیع رطوبت و شوری در سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی نسبت به سیستم قطره‌ای سطحی، با الگوی توزیع ریشه همخوانی بهتری دارد.

نتیجه‌گیری

تقریباً اغلب صفات موردبررسی، در این تحقیق (به‌غیراز درصد خندانی) تا سال سوم اجرای پروژه بهبود پیدا کردند. اما در پایان سال سوم (۱۳۸۶)، به دلیل سرمای شدید زمستان و همچنین سرمازدگی بهاره، علاوه بر ریزش درصد بالایی از جوانه‌های گل همان سالی، درصد جوانه گلی باقیمانده در درختان در سال بعد را نیز به‌شدت کاهش داد که این موضوع باعث کاهش معنی‌دار میزان محصول خشک در سال ۱۳۸۷ گردید. صفات کیفی محصول نیز نظیر پوکی و تعداد دانه در انس پسته، افزایش یافت. ضمن اینکه به دلیل کاهش میزان محصول خشک، کارایی مصرف آب نیز به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. از طرفی با کاهش میزان محصول در سال ۱۳۸۷، برخی از پارامترهای رویشی نظیر سطح برگ افزایش یافت. در مورد تغییرات قطر تنه درختان نیز چون روند تغییرات در طی چهار سال بررسی‌شده است، بدیهی است که باید حالت افزایشی داشته باشد. نکته قابل‌ذکر اینکه تغییر سیستم آبیاری از غرقابی به قطرهای زیرسطحی سال آوری را در قطعه از مایشی تا حد زیادی کنترل نمود. همان‌طور که در قسمت نتایج ذکر شد، در نظر گرفتن درصد جوانه گلی باقیمانده به‌تنهایی نمی‌تواند شاخصی خوبی جهت تعیین پتانسیل تولید باشد، چراکه فاکتورهای کیفی محصولی نظیر درصد پوکی و تعداد دانه در انس پسته نیز نقش بسیار مهمی در میزان عملکرد نهایی دارند. درمجموع، از آنجائی که در اغلب پارامترهای موردبررسی بین تیمارهای آبیاری با مقادیر ۶۰ و ۸۰ درصد آب مصرفی درروش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر (تیمارهای I60D30 و I80D30 )، اختلاف معنی‌داری وجود نداشت و از طرفی مصرف آب به میزان ۴۰ درصد تبخیر و تعرق واقعی در هر سه روش آبیاری، اثر منفی و معنی‌داری بر اکثر صفات رویشی و کمی و کیفی محصول درختان گذاشته بود، لذا روش آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر و میزان آب ۶۰ درصد (I60D30) که حجم آب آبیاری آن در طول فصل رشد ۴۳۹۸ مترمکعب در هکتار بود، بهترین وضعیت را در بین تمام تیمارها داشته و قابل توصیه است. لازم به ذکر است که با توجه به بافت سبک (شنی لومی) محل اجرای آزمایش و صعود مویینه کم آب، شوری در تیمار آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق ۵۰ سانتیمتر در قسمت فوقانی لوله آبده زیاد بود. در بحث مشاهدات مزرعه‌ای در ارتباط با محاسن و معایب این سه روش آبیاری نیز، آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با عمق نصب ۳۰ سانتیمتر، به دلیل توزیع مناسب رطوبت و شوری در خاک، کاهش رشد علف‌های هرز، عدم وجود مشکلات گرفتگی قطره‌چکان‌ها و عدم وجود مشکلات مربوط به نفوذ ریشه در داخل لوله‌ها و قطره‌چکان‌ها، بهترین وضعیت را داشته و امکان تردد ادوات کشاورزی در باغ در هر زمان، بدون اینکه به لوله‌ها صدمه‌ای وارد گردد نیز وجود داشت. لازم به ذکر است که در طول مدت آزمایش، با برداشتن خاک روی لوله‌های سیستم قطره‌ای زیرسطحی وضعیت گرفتگی آن‌ها بررسی شد ولی هیچ مورد گرفتگی مشاهده نشد. درصورتی‌که در سیستم قطره‌ای سطحی به دلیل تبخیر آب از سطح قطره‌چکان‌ها و رسوب املاح بر روی آن‌ها مشکلات گرفتگی در طول آزمایش به‌دفعات مشاهده شد.

 

نوار تیپ آبیاری

مقایسه کار آیی و بهره‌وری مصرف انرژی در سامانه‌های آبیاری سطحی، آبیاری بارانی و آبیاری نواری جهت تولید سیب‌زمینی

جوشکاری لوله پلی اتیلن

انواع روش‌های اتصال لوله‌های پلی‌اتیلن

ترانشه لوله پلی اتیلن

نحوه حفر ترانشه برای اجرای خطوط لوله‌های آبیاری مزارع با استفاده از لوله‌های پلی اتیلن

معیارهای انتخاب سیستمهای آبیاری تحت فشار (بارانی و قطره ای) لزوم مطالعه تناسب کیفی اراضی

در انتخاب سیستمهای مختلف آبیاری تحت فشارعوامل مختلفی از قبیل شرایط آب و هوایی، خاک، آب ، مسائل اجتماعی، نوع مالکیتها و شکل و اندازه مزارع، نیروی کارگری مورد نیاز، دخیل می باشند. امروزه آبیاری بارانی برای بیشتر گیاهان وتقریباً تمام خاکهای قابل آبیاری مناسب می باشد، زیرا تنوع تجهیزات آبیاری بارانی در بازار و کنترل موثر آن در پخش آب موجب شده که این سیستم در بیشتر پستی و بلندی ها مفید واقع شود و محدودیت آن منحصر به میزان توانایی استفاده و مسائل اقتصادی می باشد.

در خصوص کاربرد سیستمهای آبیاری قطره ای نیز که بعنوان یک روش مدرن آبیاری مطرح می باشند محدودیتهایی در خصوص کیفیت آب، تجمع نمک در سطح خاک و محدودیتهای فنی- اقتصادی وجود دارد.

در طرح شبکه های آبیاری تحت فشار علاوه بر ملاحظات فنی و اجتماعی، شرایط آب و هوا و خاک برای منطقه طرح لزوم بررسی و انجام مطالعات تناسب کیفی اراضی که میزان مناسب بودن اراضی رابرای نوع معینی از کاربری مشخص می کند بیش از پیش احساس می گردد. در این طرح ها تعیین و جانمایی سیستم های مختلف آبیاری تحت فشار اعم از سیستمهای آبیاری بارانی و قطره ای ضرورت داشته که انجام مطالعات مذکور کمک شایانی به این امر می نماید.

اجرای شبکه های آبیاری و زهکشی بخصوص روشهای آبیاری تحت فشار در هر منطقه مستلزم شناسایی و مطالعه دقیق از وضعیت کلیه پارامترهای مربوطه و اثرگذار از قبیل پارامترهای فیزیکی و غیرفیزیکی است تا پس از تجزیه و تحلیل آنها نسبت به طراحی و اجرای پروژه در منطقه اقدام نمود.

بخشی از این اطلاعات شامل اطلاعاتی است در مورد وضعیت اجتماعی و اق تصادی ، بازار فروش، روش مدیریت، علایق و رغبت زارعین، تجارب محلی و سایر مواردی که می توانند امکان توسعه انواع مختلف روشهای تحت فشار را برای منطقه بخصوص با محدودیت مواجه سازد. بدیهی است جمع آوری این اطلاعات می تواند موانع و محدودیت های موجود را شناسایی کرده و به طراح در انتخاب روش آبیاری مناسب کمک نماید.

بخشی دیگر، اطلاعات فیزیکی است که عمدتا بعنوان پارامترهای مورد نیاز طراحی سیستم شناخته می شوند و طراحی سیستم برپایه آنها استوار است. این اطلاعات شامل موارد زیر است:

اطلاعات مربوط به منابع آب و خاک

اطلاعات مربوط به شرایط آب و هوایی و اقلیم منطقه طرح

اطلاعات مربوط به گیاه

اطلاعات مربوط به روشهای مختلف آبیاری

قبل از پرداختن به موضوع لزوم مطالعات تناسب کیفی اراضی برای سیستمهای مختلف آبیاری تحت فشار ، مزایای این سیستمها نسبت به روشهای سطحی از نظر وضعیت اراضی و مشخصات خاکها به شرح ذیل می باشد :

– در اراضی پرشیب و با عوارض توپوگرافی زیاد از ایجاد رواناب سطحی و فرسایش خاک که از معایب آبیاری سطحی در این اراضی محسوب می شوند می توان بنحو مؤثری جلوگیری کرد.

– با استفاده از روش های تحت فشار میتوان اراضی یا خاکهایی با بافتها و خصوصیات مختلف و یا بصورت لایه لایه و مطبق را بنحو صحیحی آبیاری کرد.

– اراضی با عمق خاک محدود که قابل تسطیح نیستند را میتوان بدون تسطیح آبیاری نمود.

– در خاکهای کم عمق و یا برای برخی محصولات با عمق ریشه کم و نیز در آبیاریهای اولیه که آبیاری باید با عمق کم و در کوتاه مدت انجام شود روشهای آبیاری سطحی راندمان مطلوبی نداشته ولی آبیاری بارانی را می توان با راندمان خوبی بکار برد. امکان سازگاری با انواع خاکها و نتیجه گیری مطلوب تر در خاکهای سبک و سنگین نسبت به سایر روشها دارند. امکان سازگاری با هر نوع آرایش قطعه زراعی و نحوه استقرار گیاه ( آبیاری قطره ای) وجود دارد.
در طرح های توسعه منابع آب، در بسیاری از موارد لازم است که محدوده آبیاری تحت فشار اعم از آبیاری بارانی و قطره ای بطور مجزا تعیین گردد. در این موارد بر اساس ملاحظات فنی، نحوه تامین آب، تعیین فشارمورد نیاز سیستم با توجه به دامنه متفاوت فشار برای انواع سیستمها، وضعیت توپوگرافی اراضی، … محدوده اراضی مشخص می گردد. اما یکی از مسائلی که ممکن است پس از اجرا پدید آید آن است که سیستم انتخابی برای آبیاری اراضی، مورد توافق زارعی که سیستم آبیاری برای آن طراحی گردیده است نباشد. لذا در صورت نبودن این توافق، یا بایستی طراحی مطابق با قطعات زراعین و سیستم مورد نظر آنها انجام گردد (که گاهی اینکار بخصوص در اراضی خرده مالکی اقتصادی نمی باشد) و یا یک مدیریت متمرکز جهت بهره برداری از سیستمها ایجاد گردد، بطوری که زارعین محدوده طرح هیچگونه دخالت مستقیمی در آبیاری قطعه خود نداشته و تابع آن مدیریت باشند. از آنجا که دسترسی به آب و تامین آن در حیطه مالکیت عمومی قرار داشته و از تولیت مشخصی برخوردار است دستیابی به سازمان مورد نظر جهت بهره برداری در شرایط طرح با سهولت بیشتری میسر است ولی در خصوص اراضی بلحاظ مواجهه با مالکیت خصوصی دستیابی به توافق های مورد نظر به زمان طولانی تری نیا ز دارد .در بسیاری از موارد بخاطر خرده مالکی اراضی ، زارع با نوع سیستم آبیاری تحت فشار اعم از آبیاری قطره ای یا بارانی توافق نمی نماید. بعنوان نمونه زارع برای تامین علوفه دام های خود بیشتر تمایل به سیستم آبیاری بارانی دارد تا آبیاری قطره ای. در چنین موادی علاو ه بر در نظر گرفتن ملاحظات فنی سیستم، نیاز به مطالعات جامع تری در کاربری اراضی احساس می گردد که لازم است تناسب کیفی اراضی از دیدگاه سیستمهای مختلف آبیاری تحت فشار اعم از بارانی و قطره ای مورد مطالعه قرارگیرد.
راهنمای شناسایی خاک و طبقه بندی اراضی برای آبیار ی در سال ۱۹۵۴ توسط بنگاه مستقل آبیاری با تهیه و تنظیم گردید .نشریه فنی ۲۰۵ موسسه تحقیقات (FAO) همکاری کارشناسان سازمان خواروبار جهانی خاک در ایران در حال حاضر به عنوان سند و ملاک طبقه بندی اراضی برای آبیاری ثقلی محسوب می شود. تاکنون حدود ۲۲ میلیون هکتار از عرصه های دشتی کشور با مقیاسها و دقت های مختلف (اجمالی، نیمه تفصیلی و تفصیلی دقیق) بر این اساس مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است.
این طبقه بندی استاندارد در اصل برای نباتات زراعی یک ساله و نباتات صنعتی تحت سیستم آبیاری سطحی وضع شده است. از این طبقه بندی نمی توان برای ارزیابی چگونگی مناسب بودن اراضی جهت نباتات زراعی خاص چون برنج، چای، سبزیجات و درختان میوه که تولید آنها مستلزم دارا بودن شرایط خاص اراضی و یا به روشهای مدیریت ویژه ای نیازمندند و یا نباتاتی که بطور قاطع سوددهی کاملا متفاوتی از سایر نباتات زراعی یکساله آبی رایج دارند، استفاده نمود. هر چند در طبقه بندی برای آن دسته از اراضی که فقط تحت چنین ولی درجات مختلف مناسب بودن (IV) شرایطی مناسب آبیاری می باشند جائی پیش بینی شده است کلاس اراضی جهت چنین شرایط ویژه ای از هم تفکیک نگردیده و سایر کلاسها نیز می تواند برای نباتات زراعی خاص (مثل برنج، سبزیجات و درختان میوه) و یا تحت چنین شرایط ویژه ای مناسب باشند. در مطالعات امکان سنجی توسعه آبیاری تحت فشار ضروری است تا تغییراتی در معیارهای طبقه بندی و درجه تناسب اراضی ایجاد گردد تا بتوان از نتایج مطالعات انجام شده قبلی برای تعیین تناسب اراضی برای آبیاری تحت فشار بهره گرفت .جهت استفاده بهتر از منابع آب و خاک و با توجه به مشاهدات صحرایی و اطلاعات ثبت شده از مطالعات خاکشناسی و نتایج تجزیه های فیزیکی و شیمیایی و نفوذپذیری سطحی خاکهای مختلف و بررسی محدودیتهایی از قبیل شوری و قلیاییت، سنگ و تخته سنگ و سنگدانه در سطح و عمق خاک، گچ و آهک در متن خاک، بافت، شیب و پستی و بلندی، فرسایش و ساختمان و مواد آلی و در نظر گرفتن سطح آب زیرزمینی بعنوان موارد موثر بر طبقه بندی اراضی می بایست مورد مطالعه قرارگیرد.

بطور اختصار برخی از تفاوتها برای سیستمهای آبیاری تحت فشار نسبت به آبیاری سطحی به شرح ذیل می باشد :

۱- بافت خاک و قابلیت نفوذ آب در خاک

از نظر قابلیت نفوذ آب در خاک کاربرد سیستمهای آبیاری تحت فشار نسبت به آبیاری سطحی دامنه وسیعتری را تحت پوشش قرار می دهند. لذا درجات و محدودیت عوامل م وثر در نفوذ آب برای آبیاری سطحی و تحت فشار متفاوت است.

۲-سنگ و سنگریزه در خاک

حدود و میزان سنگریزه در سطح خاک در انتخاب نوع نباتات شامل گیاهان زراعی و باغی متفاوت می باشد لذا با تعیین شیوه آبیاری مناسب از جمله روش آبیاری قطره ای و بارانی می توان از توان زراعی این قبیل اراضی استفاده نمود.

۳- شوری و قلیائیت ، آهک و گچ

تناسب کیفی اراضی از نظر شوری و قلیاییت، آهک و گچ برای گیاهان باغی و زراعی برای سیستمهای آبیاری تحت فشار نیاز به بررسی بیشتری دارد.

۵- پستی و بلندی

از مزایای سیستمهای آبیاری تحت فشار کاربری در اراضی پرشیب و با عوارض توپوگرافی زیاد است که نسبت به آبیاری سطحی دامنه وسیعتری از تغییرات شیب را تحت پوشش قرار میدهند .در بسیاری از موارد نیاز به تراس بندی و برداشتن خاک حاصلخیز سطحی و صرف هزینه های مدیریتی بیشتری نمی باشد.

نتیجه گیری

افزایش تولیدات کشاورزی مستلزم گسترش سطح زیر کشت، بالایردن میزان تولید در واحد سطح، اصلاح و گسترش شیوه های نوین آبیاری است. با توجه به صرف هزینه های زیاد سیستمهای آبیاری تحت فشار نسبت به شیوه های سنتی آبیاری لازم است در طرح های توسعه منابع آب و خاک توجه دقیقتری به تناسب کیفی اراضی برای این سیستمها مبذول گردد. در طول این تحقیق در مورد روش های مختلف آبیاری تحت فشار و مزایا و معایب هر کدام به تفصیل بحث شد در این بخش به صورت اجمالی مزایا و معایب آبیاری تحت فشار را یاد آور می شویم.

مزایای آبیاری تحت فشار :
۱- در این روش چون آب از طریق لوله ها جریان پیدا می کند، بذر علف های هرز وارد مزرعه نمی شود. در روش آبیاری قطر ه ای فقط قسمتی از زمین که گیاه در آن کاشته شده آبیاری می شود و بقیه قسمت ها خشک باقی می ماند و درنتیجه علف های هرز، کمتر رشد می کنند.
۲- از این روش می توان در زمین هایی که پستی و بلندی هم دارند استفاده کرد و نیازی به تسطیح زمین نیست.
۳- صرفه جویی در مصرف آب شده و سوددهی را افزایش می یابد.
۴- همراه با آبیاری می توان عمل کودپاشی و سم پاشی را هم انجام داد که در این صورت هزینه سمپاشی و کودپاشی کاهش می یابد و سم و کود به طور یکنواخت پخش می شوند.
۵- در فصل بهار، هنگامی که هوا ناگهان سرد شود، می توان به وسیله آبیاری، از یخ زدگی شکوفه ها و درختان جلوگیری نمود.
۶- از این روش آبیاری می توان در تمام طول شبانه روز استفاده نموده و سطح بیشتری از زمین و باغ را آبیاری کرد.
۷- برگ های گیاهان شسته و تمیز شده و غذاسازی و تنفس بهتر صورت می گیرد.
۸- با این روش محصول بیشتر و بهتری تولید می شود.
۹- این روش آبیاری هم برای خاک های کاملاً شنی و هم برای خاک های رسی مناسب است و هم این که از جمع شدن املاح و شوری در سطح خاک جلوگیری می شود.
۱۰- از آبیاری بارانی می توان برای کشت گیاهان ردیفی، علوف های، مرتعی، چمن، گیاهان زینتی و درختان میوه هم استفاده کرد.
۱۱- در حال حاضر آسانی که می خواهند از این روش ها در مزرعه و باغ خود استفاده کنند می توانند از کمک های وزارت کشاورزی بهره ببرند.
۱۲- در روش آبیاری قطره ای چون تمام زمین خیس نمی شود، می توان بین ردیف ها حرکت کرده و عملیات هرس، وجین، کود پاشی، سمپاشی و برداشت محصول را انجام داد.

سیستم قطره ای (آبیاری بارانی)

● مقدمه:

کشور ایران از نظرموقعیت استراتژیکی و اقلیمی یکی از کشورهای بی نظیر در کره زمین است با وسعتی برابر ۱۶۴۸۰۰۰ کیلومتر مربع از شمال تا جنوب واز شرق تا غرب دارای آب و هوای متغیر با اقلیم های متفاوت است . در کشوری با این همه نعمات خدادای ، نباید فقر یافت شود . در حالیکه معضلات اجتماعی امروز ناشی از عدم بکار گیری نیروها در استفاده از این نعمات می باشد . ادامه مطلب …

شناخت انواع لوله های قابل مصرف در آبیاری تحت فشار

مقدمه:
با توجه به رشد جمعیت در جهان، نیاز به غذا نیز افزایش می یابد و قسمت اعظم این غذا از راه کشاورزی به دست می آید. برای تامین غذا اولین نیاز بشر آب می باشد. آب مایه حیات است و هر جا آب باشد آبادانی نیز به همراه دارد و انسان ها برای به دست آوردن آب متحمل مشکلاتی می گردند و آب نقش اساسی در زندگی انسان ها دارد. ادامه مطلب …