موضوع : بررسی سیستم های آبیاری گلخانه ای

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

آب و آبیاری در گلخانه‌ها
چکیده :
آب به‌عنوان یکی از نعمت‌های خدادادی و به‌عنوان یکی از اساسی‌ترین نهاده‌ها در بخش کشاورزی مهم‌ترین جایگاه را داشته و علاوه بر تلاش در جهت شناسائی پتانسیل‌های بهره‌برداری و استحصال منابع آبی جدید باید در حداکثر استفاده از منابع آب، هرگونه تمهیدات مناسب را به‌کار گرفت.    افزایش تولیدات کشاورزی به‌منظور خودکفا شدن در تأمین غذای مورد نیاز جمعیت کشورمان یکی از مهمترین اهداف توسعه اقتصادی کشور می‌باشد.
مقدمه :
با توجه به محوریت بخش کشاورزی در توسعه اقتصادی کشور، دستیابی به حداکثر تولید با صرف حداقل انرژی و منابع ملی برای استفاده بهینه از توانائی‌های آب و خاک امری اجتناب‌ناپذیر است. بررسی توانائی‌های ذکر شده حاکی از این است که با توجه به میزان آب در دسترس، محدودیت زمین وجود نداشته و با توسعه منابع آب موجود و یا صرفه‌جوئی در آب مصرفی، می‌توان سطح اراضی زیر کشت آبی و نهایتاً میزان تولیدات کشاورزی را افزایش داد. در این ارتباط تأمین نهاده‌های مورد نیاز و استفاده بهینه از آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
آب به‌عنوان یکی از نعمت‌های خدادادی و به‌عنوان یکی از اساسی‌ترین نهاده‌ها در بخش کشاورزی مهم‌ترین جایگاه را داشته و علاوه بر تلاش در جهت شناسائی پتانسیل‌های بهره‌برداری و استحصال منابع آبی جدید باید در حداکثر استفاده از منابع آب، هرگونه تمهیدات مناسب را به‌کار گرفت.
در این راستا احداث شبکه‌های آبیاری، پوشش انهار سنتی، استفاده از لوله و سایر راه‌حل‌های معمولی منجر به کاهش تلفات آب در سیستم انتقال و توزیع خواهد شد. ولی در خصوص میزان آب مصرفی در سطح مزرعه چاره‌ای جز مدرن کردن سیستم آبیاری و حتی‌الامکان کنترل آب گیاهان کشت شده در واحد زراعی نمی‌باشد.
در این راستا تجهیز و نوسازی محیط‌های کشت گیاهان اعم از مزارع و گلخانه‌ها و تلاش در راستای افزایش راندمان سیستم‌های آبیاری ثقلی از یک سو و استفاده از سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار متناسب با شرایط موجود از سوی دیگر، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
در این ارتباط توسعه سیستم‌های آبیاری تحت فشار مورد توجه مسئولین قرار گرفته و امکانات و پتانسیل‌های مختلف کشور در جهت اولویت دادن به توسعه سیستم‌های مذکور به‌کار گرفته شده است. همچنین تلاش‌های کارشناسی گسترده‌ای در رابطه با ابعاد فنی، اقتصادی و اجتماعی امر صورت پذیرفته است.
سیستم‌های کشت گلخانه‌ای
با توجه به میزان سرمایه‌گذاری اولیه، اهداف موردنظر از احداث گلخانه و نوع محصول انواع سیستم‌های کشت گلخانه‌ای توسط متخصصین پیشنهاد، طراحی و اجراء می‌گردند که این سیستم‌ها از نظر نوع بستر کشت به دو گروه عمده کشت خاکی و کشت بدون خاک تقسیم می‌شوند.
در کشت خاکی، معمولی یا سنتی، از خاک به‌عنوان بستر گیاه و از سیستم‌های آبیاری ثقلی (کرتی و شیاری) یا تحت فشار (بارانی و قطره‌ای) برای برطرف کردن نیاز آبی گیاه استفاده می‌شود.
روش کشت بدون خاک نیز به دو گروه عمده هیدروپونیک و ایروپونیک تقسیم می‌شود.
در روش‌های هیدروپونیک از مواد مصنوعی (شن، قلوه‌سنگ، ورمیکولیت، پرلیت، خرده‌های پوست و میوه کاج، فرم‌های پلاستیکی) به‌عنوان بستر کشت و دربرگیرنده ریشه گیاهان استفاده می‌شود و محلول غذائی، مواد ضدعفونی‌‌کننده و گاهاً هورمون‌های گیاهی مورد نیاز توسط نازل‌های تعبیه شده روی لوله‌های توزیع در اختیار گیاه قرار می‌گیرد. در روش ایروپونیک نیز آب و محلول غذائی تحت فشار زیاد و به‌صورت پودر شده در محیط ریشه و برگ اسپری می‌شود.
با توجه به اینکه طراحی و اجراء سیستم‌های هیدروپونیک و ایروپونیک نیاز به نیروی متخصص و هزینه اولیه بالائی دارند. در ایران اکثر سرمایه‌گذاران و کشاورزان سیستم‌های کشت معمولی را ترجیح داده و با توجه به اینکه مساحت زیر کشت سنتی بسیار بیشتر از سیستم‌های بدون خاک بوده و میانگین راندمان کاربرد آب در این سیستم‌ها پائین است. همچنین با توجه به لزوم افزایش راندمان کاربرد آب در مزارع و گلخانه‌ها (با توجه به روند رو به رشد قیمت واحد آب آبیاری) معرفی سیستم‌های نوین آبیاری (در روش کشت خاکی) به کشاورزان و سرمایه‌گذاران این بخش امری ضروری می‌باشد.
آبیاری در کشت گلخانه‌ای معمولی
(خاک کشت)
در این روش کشت، با توجه به ارزش محصول، مشخصات فیزیولوژیکی گیاه، میزان سرمایه‌گذاری اولیه و نوع خاک، انواع سیستم‌های آبیاری و سطحی یا تحت فشار توصیه، طراحی و اجراء می‌گردند.
آبیاری سطحی (ثقلی)
سیستم‌های آبیاری سطحی عموماً به‌دلیل طراحی غیرکارشناسانه و مدیریت ضعیف، راندمان پائینی داشته و باعث اتلاف مقادیر قابل توجهی آب به شکل نفوذ یا رواناب می‌گردند. در عین حال شستشوی خاک از املاح مفید، افزایش رشد علف‌های هرز، ماندابی شدن خاک و بروز انواع عفونت‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها، همچنین پوسیدگی ساقه و ریشه گیاه از مضرات کاربرد غیراصولی سیستم‌های آبیاری سطحی می‌باشد. این سیستم‌ها در گلخانه‌ها به دو صورت آبیاری کرتی و نواری اجراء می‌گردند و در صورتی‌که نفوذپذیری خاک کم باشد و گیاه کاشته شده نیز تست به محیط اشباع از آب حساسیت شدید نداشته باشد، کارشناس آبیاری می‌تواند راندمان کاربرد آب را تا حد معقولی افزایش دهد که در این‌صورت اگر مقدار آب در دسترس برای آبیاری گلخانه کافی باشد با توجه به پائین بودن هزینه اولیه سیستم آبیاری سطحی، استفاده از این روش آبیاری قابل توجیه می‌باشد.
آبیاری تحت فشار
با توجه به محدودیت‌های سیستم‌های آبیاری سطحی از نظر نیل به راندمان مطلوب و همچنین مضراتی که از استفاده نادرست آنها متوجه گیاه می‌شود، انواع سیستم‌های آبیاری تحت فشار در گلخانه‌ها توسعه یافته‌اند که این سیستم‌ها با توجه به اهداف سرمایه‌گذار برای اجراء سیستم‌ و راندمان موردنظر طراحی و اجراء می‌گردند. این سیستم‌ها در دو گروه بارانی و قطره‌ای معرفی می‌شوند.
آبیاری بارانی
سیستم‌های آبیاری بارانی در گلخانه‌هائی اجراء می‌شوند که هدف از آبیاری در آنها نه تنها تأمین نیاز آبی گیاه بلکه کاهش دمای محیط و یا افزایش درصد رطوبت گلخانه نیز می‌باشد.
سیستم‌های آبیاری بارانی با توجه به مساحت و ارتفاع کم گلخانه‌ها عموماً توسط لوله‌های روزنه‌دار که با فشار پائین کار می‌کنند و قطر پراکنش کمتری ایجاد می‌نمایند، اجراء می‌گردند.
افزایش راندمان کاربرد آب به بیش از ۷۵ درصد، امکان افزایش درصد رطوبت گلخانه و در نتیجه کاهش تبخیر و تعوق از سطوح گیاه (که این قابلیت در مورد پرورش گیاهان زینتی موجب افزایش طراوت گیاه می‌گردد) و امکان کاهش دمای گلخانه متناسب با نیاز حرارتی گیاه با توجه به دوره رویش آن از مزایای اجراء سیستم آبیاری بارانی در گلخانه‌ها می‌باشد.
البته از میان پارامترهائی که برای طراحی این سیستم مورد نیاز است، دقت در مورد کیفیت آب آبیاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد، چرا که با توجه به پاشش مستقیم آب به سطح سبزینه گیاه، در صورت بالا بودن EC با سایر عناصر محلول در آب، احتمال سوختگی و مسمومیت گیاه وجود خواهد داشت. همچنین عدم توانائی در کنترل علف‌های هرز و عدم امکان رفت‌وآمد در داخل گلخانه هنگام کارکرد سیستم از دیگر محدودیت‌ها و معایب این سیستم به‌شمار می‌روند.
آبیاری قطره‌ای
با توجه به محدودیت‌های سیستم آبیاری بارانی و قابلیت‌های سیستم آبیاری قطره‌ای، این سیستم با اقبال بیشتری از جانب سرمایه‌گذاران این بخش روبه‌رو است و اکنون در اکثر گلخانه‌های معمولی اجراء می‌گردد.
در این روش آب، کودهای شیمیائی و سایر مواد مورد نیاز گیاه به‌صورت محلول توسط قطره‌چکان‌های نصب شده روی لوله‌های جانبی در اختیار گیاه قرار می‌گیرد.
با دقت در طراحی و اجراء این سیستم می‌توان دقیقاً مقدار آب مورد نیاز گیاه را در اختیار آن قرار داده و راندمان کاربر آب را به بیش از ۹۰ درصد افزایش داد و نظر به اینکه قطره‌چکان‌ها در کنار بوته یا ساقه گیاه قرار می‌گیرند، امکان رشد و توسعه علف‌های هرز از بین می‌رود. همچنین با توجه به اینکه آبیاری با این روش مزاحمتی برای انجام سایر فعالیت‌ها در داخل گلخانه ایجاد نمی‌کند، طراح می‌تواند با افزایش ساعات آبیاری و کاهش قطر لوله‌ها و قدرت پمپ، هزینه اولیه سیستم را کاهش دهد. در این سیستم با توجه به درصد رطوبت بالای محیط ریشه می‌توان (برخلاف سیستم آبیاری بارانی) از آب لب‌شور نیز برای آبیاری گیاه استفاده کرد و در صورت کاشت گیاهان گران‌قیمت و احتمال انتقال و سرایت بیماری‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها از محیط خارج گلخانه و خطر صدمه دیدن محصولات با نصب سنسور یا برنامه‌ریزی کامپیوتری، سیستم را کاملاً اتوماتیک کرده و از رفت و آمد بی‌مورد به داخل گلخانه جلوگیری کرد.
آبیاری :
ر يک کشور خشک و نيمه خشک مانند ايران، آبيارى به‌قدرى از عمليات بديهى و ضرورى کشاورزى به شمار مى‌رود که ارائه يک تعريف متعارف براى آن بسيار مشکل است. اما اگر بخواهيم آبيارى را به لحاظ علمى تعريف کنيم مى‌توان گفت آبيارى را به لحاظ علمى تعريف کنيم مى‌توان گفت آبيارى کوشش است که انسان به‌عمل مى‌آورد تا چرخه هيدرولوژى را در مزرعه تغيير داده و شرايط را از نظر آب به گونه‌اى فراهم سازد که رشد مطلوب گياه و در نتيجه توليد بيشتر محصولات کشاورزى امکان‌پذير گردد. آبيارى را مى‌توان يکى از قديمى‌ترين فن‌آورى‌هاى کشاورزى دانست که از حدود ۶۰۰۰ سال پيش وجود داشته و تاکنون نيز ادامه دارد. سوابق تاريخى آبيارى در بين‌النهرين به ۴۰۰۰ سال قبل از ميلاد و در هندوستان و پاکستان به ۲۵۰۰ سال قبل از ميلاد مسيح مى‌رسد. طى اين مدت، فنون آبيارى تکامل پيدا کرده و در آينده نيز به دليل رقابت شديد بر سر آب اين فن‌آورى‌ها بيشتر خواهد شد.    
فهرست مطالب
مقدمه :
سیستم‌های کشت گلخانه‌ای
آبیاری در کشت گلخانه‌ای معمولی
(خاک کشت)
آبیاری سطحی (ثقلی)
آبیاری تحت فشار
آبیاری بارانی
آبیاری قطره‌ای
آبیاری
اهداف
تولید محصول
اصلاح زمین
اصلاح محیط
ایجاد شغل
تأمین امنیت ملى
مبارزه با خشکسالى
اجزاء سیستم‌های آبیارى
هر سیستم با شبکه آبیارى از ۴ قسمت عمده تشکیل شده است که عبارتند از:
۱. منبع آب (Water Source)
۲. سیستم انتقال آب به مزرعه (Delivery System to Field)
۳. سیستم توزیع آب در مزرعه (Distribution System in the Field)
۴. سیستم کاربرد آب در مزرعه (Application System)
سیستم های آبیاری :
۱. سیستم‌هاى آبیارى سطحی
۲.سیستم‌هاى آبیارى تحت فشار
۳. سیستم‌هاى آبیارى زیرزمینی
طراحى سیستم‌های آبیارى
شرح مسأله
جمع‌آورى اطلاعات
انتخاب سیستم
خلّاقیّت
درجه اعتماد
عوامل محیطی- اجتماعى
هدایت هیدرولیکی
نفوذ
موجودیت آب در خاک
مفاهیم سیستم‌هاى آبیارى قطره‌اى
مزایای آبیاری قطره‌ای
معایب آبیاری قطره‌ای
مزایاى آبیارى قطره‌اى
معایب آبیارى قطره‌اى
اجزاء سیستم‌هاى آبیاى قطره‌اى
اجزاء مختلف سیستم آبیارى قطره‌اى
خط اصلى
لاترال‌ها
جدول تخمین کلی نیازهای سیستم آبیاری قطره ای برای زراعت های مختلف
نیمه اصلى
مقطع یک قطره‌چکان روزنه‌اى نصب شده روى لوله لاترال
مقطع قطره‌چکان نوع روزنه مارپیچى نصب شده روى لوله لاترال
مقطع یک قطره‌چکان نوع تنظیم کننده فشار
قطره‌چکان نوع تنظیم‌کننده فشار در حال کار روى لاترال
کاربرد قطره‌چکان‌ها نوع نقطه‌اى و خطى در انواع مختلف زراعت‌ها.
هیدرولیک لاترال‌ها
صافى‌ها و سیستم‌هاى تصفیه آب
سیستم‌هاى تزریق کود
تجهیزات تزریق کود
تصویر یک دستگاه تزریق کود که بر اساس تفاضل فشار کار مى‌کند
نتیجه‌گیری و پیشنهادات
منابع و ماخذ