در دهه‌های اخیر، اکثر مناطق دنیا با کمبود منابع آبی سالم و پاکیزه روبه‌رو شده‌اند. از این رو، تکنولوژی به کمک این مسئله آمده تا راه‌حلی نوین و کارآمد ارائه دهد. در زمینه آبیاری باغ‌ها، مزارع و گیاهان، روشی به نام سیستم آبیاری بارانی طراحی و اجرا می‌شود تا آب را به‌صورت بهینه وارد زمین کند و بازدهی کار را به حداکثر برساند. در ادامه، به معرفی شبکه آبیاری بارانی، مزایا، معایب، انواع و اجزای آن می‌پردازیم.

معرفی شبکه آبیاری بارانی

آبیاری بارانی یک روش توزیع آب است که در آن، آب با فشار زیادی در یک شبکه لوله‌کشی جریان دارد. در این سیستم آبیاری، آبپاش‌هایی قرار دارد که آب با فشار به صورت قطرات ریز و درشت از آن‌ها خارج می‌شود.‌ از آنجا که خارج شدن این قطرات ریز و درشت، مشابه قطرات باران است به آن سیستم آبیاری بارانی گفته می‌شود.

مطالعه بیشتر : لوازم آبیاری قطره ای

سیستم آبیاری بارانی برای چه زمین هایی مناسب است؟

آبیاری بارانی در اکثر زمین‌های کشاورزی، مزارع و باغ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما نکته‌ای که باید به آن بسیار توجه کرد این است که این نوع آبیاری در زمین‌هایی با شیب تند، دچار افت فشار می‌شود و بازدهی کار پایین می‌آید.

روش آبیاری بارانی برای چه محصولاتی مورد استفاده قرار می گیرد ؟

روش آبیاری بارانی برای درختان و محصولاتی که به صورت ردیفی کشت می‌شوند، بسیار مناسب است. آبیاری به وسیله آبپاش‌های بزرگ برای محصولات حساسی مانند کاهو مناسب نیستند؛ چراکه قطرات بزرگ آب به گیاه و برگ‌های آن آسیب جدی وارد می‌کند.

آب مناسب سیستم آبیاری بارانی باید چه ویژگی هایی داشته باشد؟

آب مناسب شبکه آبیاری بارانی باید متناسب با نفوذپذیری خاک انجام شود و آب با سرعتی مساوی یا کمتر از نفوذپذیری خاک، پاشش داشته باشد. اگر شدت پاشش آب در آبیاری بارانی بیشتر از نفوذپذیری آب باشد، باعث ایجاد روان‌آب روی سطح خاک می‌شود و بازدهی کار را بسیار پایین می‌آورد. در واقع ایجاد روان‌آب باعث فرسایش خاک می‌شود و تمام املاح و مواد مناسب خاک را از بین می‌برد.

چه نوع خاکی جهت آبیاری به روش بارانی مناسب است؟

آبیاری به روش بارانی با انواع مختلف خاک می‌تواند سازگار باشد. به همین دلیل آب‌پاش‌های سیستم آبیاری بارانی در ظرفیت‌های مختلفی تولید می‌شود.‌ علاوه بر این بهتر است از خاک‌های مانند رس که نفوذ پذیری آن کم است، استفاده نشود.

مطالعه بیشتر: سیستم آبیاری قطره ای چیست؟

مزایای به کارگیری سیستم آبیاری بارانی کدام اند؟

به کارگیری روش آبیاری بارانی دارای مزایای فراوانی است که آنها را به طور خلاصه بیان می‌کنیم:

هدر رفتن آب کاهش پیدا می‌کند و در مصرف آب صرفه‌جویی می‌شود.
آب و کود و سم در کل مناطق زمین، توزیع یکنواختی دارند.
بازدهی تولید، افزایش پیدا می‌کند.
از فرسایش خاک جلوگیری می‌شود.
آب مصرفی قابل اندازه‌گیری است.
امکان استفاده در زمین‌هایی با شیب بالا نیز وجود دارد.
جهت استفاده از زمین‌هایی که محصولات تراکم بالایی دارند، مناسب است.
رشد گیاهان با طراوت و تازگی محیط، افزایش پیدا می‌کند.
برای طیف وسیعی از خا‌ک‌ها جز خاک‌هایی با نفوذپذیری کم مانند رس سنگین، مناسب است.
خسارات ناشی از آفت‌ها، کاهش پیدا می‌کند.
تهویه خاک به راحتی انجام می‌گیرد.
سودآوری در دراز مدت، افزایش می‌یابد.

روش آبیاری بارانی دارای چه معایبی است؟

با وجود تمام مزایایی که جهت آبیاری مزارع و باغ‌ها به روش بارانی ذکر کردیم؛ اما معایبی نیز با خود دارد که در ادامه به طور خلاصه آن‌ها را نام می‌بریم:

هزینه اولیه سرمایه‌گذاری نسبتا زیاد است.
در صورت وجود آب، توزیع آب از یکنواختی در می‌آید و باعث هدررفت زیادی از آب می‌شود.
در مناطق گرم و خشک احتمال اتلاف آب به دلیل گرما و تبخیر آب، زیاد است‌.
در صورتی که املاح زیادی در آب باشد، برگ درختان با خطراتی مانند سوختگی روبه‌رو هستند و این به برگ‌ها خسارت وارد می‌کند.
احتمال شسته شدن سموم آفت‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها از روی برگ‌ها بالا است.

معرفی انواع سیستم آبیاری بارانی بر اساس کاربرد کشاورزی

روش آبیاری بارانی به دو روش سنتی و کلاسیک؛ مدرن و اتوماتیک دسته‌بندی می‌شود. در ادامه به دسته‌بندی هر یک و توضیح آنان می‌پردازیم.

آبرسانی سنتی و کلاسیک

متداول‌ترین روش‌های آبیاری بارانی سنتی و کلاسیک به صورت متحرک، نیمه متحرک، ثابت با آبپاش متحرک و ثابت انجام می‌شود. در ادامه به توضیح در مورد هر یک می‌پردازیم.

کلاسیک متحرک

آبیاری بارانی به روش کلاسیک متحرک به این صورت است که تمامی اجزای شبکه آبرسانی، قابل باز شدن هستند و در پایان هر فصل تمام آن را می‌توان جمع‌آوری کرد. این روش برای زمین‌هایی پراکنده با اشکال نامتقارن و با ابعاد کوچک، مناسب است. همچنین، این روش برای آبرسانی گیاهانی که ارتفاع کم دارند و به صورت ردیفی کاشته می‌شوند، متداول است. یکی از عیب‌های این روش، نیاز به نیروی کار زیاد است.

کلاسیک نیمه متحرک

آبیاری بارانی به روش کلاسیک نیمه متحرک مشابه روش متحرک است و مناسب زمین‌های پراکنده نامتقارن و کوچک است. تفاوت اصلی روش نیمه متحرک با متحرک در این است که لوله‌های اصلی و فرعی، آبپاش‌ها و دستگاه پمپاژ آب مستقیم روی لوله نصب شده‌اند و ثابت هستند. همچنین در این روش، اجزایی مانند لوله‌های جانبی، قابلیت جابه‌جایی دارند.

کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک

در روش آبیاری بارانی به روش کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک، تمامی سیستم پمپاژ، لوله‌های اصلی و فرعی و بال‌ها جایگاه ثابتی دارند. در این روش، فقط آبپاش‌ها با توجه به نیاز زمین توسط کارگرها و به وسیله رایزر (Riser) در نقاط مختلف به شیرهای خودکار وصل می‌شوند و آبیاری را انجام می‌دهند. در این شیوه آبیاری، لوله‌های اصلی در زیر زمین دفن شده‌اند؛ اما لوله‌های فرعی می‌توانند در هر دو حالت بر روی زمین یا زیرزمین قرار گیرند.

کلاسیک ثابت

آبیاری بارانی به روش کلاسیک ثابت به این شکل است که در تمام فصول، تمام اجزا سیستم آبرسانی یعنی لوله‌های اصلی و فرعی، پمپ و آبپاش‌ها در جای خود ثابت هستند. در این روش فقط باید شیرهای ابتدا و انتها هر قطعه باز و بسته شوند. این روش مناسب باغ‌ها و گیاهان چندساله است. البته هزینه نسبتا بالایی دارد. همچنین، این سیستم را با استفاده از شیرهای برقی می‌توان اتوماتیک کرد.

آبرسانی مدرن و اتوماتیک

متداول‌ترین روش‌های سیستم آبیاری مدرن و اتوماتیک ویل موو، تفنگی، عقربه‌ای و خطی هستند. در ادامه به توضیح هر یک می‌پردازیم.

مدرن غلتان یا ویل موو(Wheel Move)

در این روش، چرخ‌های بزرگی به قطر یک و نیم تا دو متر وجود دارند که لترال و لوله‌های آلومینیومی در مرکز آن قرار دارند. این چرخ‌ها در زمان آبیاری، حرکتی ندارند و جزو روش‌های آبیاری نیمه‌مکانیزه محسوب می‌شود. بعد از این که آبیاری به اتمام رسید، لوله لترال به وسیله یک نیروی محرکه یا موتور بنزینی به سایر بخش‌های زمین انتقال پیدا می‌کند.

مطالعه بیشتر : تجهیزات آبیاری هوشمند

مدرن ارابه‌ای یا تفنگی (Gun)

در این روش، یک آبپاش تفنگی بزرگ روی یک ماشین متحرک یا به اصلاح ارابه قرار دارد. بال آبیاری در این روش یک لوله‌ است که از یک طرف به ماشین متحرک و از طرف دیگر به دور یک قرقره بزرگ وصل است. جهت آبیاری در این روش، ابتدا تراکتور را در ابتدای زمین قرار می‌دهند. سپس آبپاش را که به یک لوله پلی‌ اتیلن وصل است روی ارابه می‌گذارند. جهت ایجاد فشار آب در داخل لوله‌ها از یک موتور دیزلی یا الکتروموتور استفاده می‌شود. ابتدا موتور را روشن کرده و آب با فشار وارد توربین می‌شود و آن را به چرخش درمی‌آورد. آب پس از آن‌ که از توربین وارد لوله پلی اتیلن شد، از طریق آبپاش‌ها در سطح زمین پخش می‌شود.

مدرن عقربه‌ای یا سنتر پیووت (Center Pivot)

در این روش یک بال آبیاری بسیار بزرگ وجود دارد که آبپاش‌ها روی آن قرار گرفته‌اند. این بال آبیاری روی چرخ‌هایی نصب شده است که مشابه حرکت گردشی عقربه ساعت بر حول یک محور مرکزی می‌چرخد و زمین را به شکل دایره‌ای آبیاری می‌کند. علاوه بر این، بال آبیاری از چندین دهانه تشکیل شده است که روی برج‌هایی به شکل ای (A) قرار دارند که هر برج دارای دو چرخ بزرگ است. همچنین، شعاع دایره به اندازه طول لوله لترال است.

مدرن خطی یا لاینیر (Linear)

سیستم آبیاری بارانی به روش مدرن خطی یا لاینیر بسیار مشابه روش سیستم آبیاری عقربه‌ای است. تفاوت اصلی در این است که در این روش حرکت لوله لترال و آبپاش‌ها روی آن به صورت خطی است. همچنین زمینی که در این روش تحت آبیاری قرار می‌گیرد، مربع یا مستطیلی شکل است.

نحوه طراحی سیستم آبیاری بارانی به چه صورت است؟

در طراحی سیستم آبیاری بارانی باید به شرایط آب و هوایی، نوع خاک، شکل و ابعاد زمین، نوع محصولات و گیاهان، میزان سرمایه اولیه و نیروی کار توجه کرد تا بهترین طراحی برای این سیستم آبرسانی صورت بگیرد.

تجهیزات مورد استفاده در روش ابیاری بارانی کدام اند؟

تجهیزات آبیاری که در روش آبیاری بارانی وجود دارند عبارت‌ اند از خطوط انتقال آب، واحد پمپاژ، آبپاش‌ها، اتصالات و شیر آلات صنعتی. در ادامه به توضیح مختصری در مورد وظیفه پمپ، انواع لوله‌ها و انواع آبپاش می‌پردازیم.

وظیفه پمپ در سیستم آبیاری بارانی چیست؟

پمپ که یکی از اصلی ترین لوازم آبیاری بارانی است، آب را از منبع با فشار وارد لوله‌ها می کند. همچنین، پمپ‌ها با توجه به نوع و فاصله منبع آب به زمین کشاورزی انتخاب می‌شوند که شامل چهار نوع پمپ گریز از مرکز، پمپ توربینی، پمپ شناور و پمپ فشار قوی است.

انواع لوله های مورد استفاده در روش آبیاری بارانی

لوله‌ها در روش آبیاری بارانی به دو دسته لوله اصلی و فرعی تقسیم می‌شوند. لوله اصلی بین پمپ و نقطه‌ای که آب به زمین منتقل می‌شود، قرار دارد. لوله فرعی را بال یا لترال می‌گویند که وظیفه آن آبرسانی و جابه‌جایی آب در داخل زمین است.

انواع آبپاش در سیستم آبیاری بارانی

آبپاش در سیستم آبیاری بارانی به دو گروه دستی و اتوماتیک تقسیم‌بندی می‌شوند. که گروه اتوموتاتیک شامل آبپاش نوسانی یا بارانی دستی، آبپاش بارانی دستی و آبپاش خودکار است.

کلام آخر

در دهه‌های اخیر اجرای سیستم آبیاری بارانی در حال گسترش است و شاید بتوان گفت یکی از دلایل آن استفاده از لوله‌های سبک و مقاوم مانند لوله‌های پلی اتیلن و لوله‌های آلومینیومی است. لوله آنلاین در ارائه انواع لوله می‌تواند به عنوان یک منبع معتبر در ساختن سیستم آبرسانی بارانی به شما کمک کند.