اصول وروش های آبياري

شماره صفحه موضوع
۲ مقدمه
۳ اهداف آبياري
۷ شبكه هاي آبياري
۱۱ فرمول مقاطع كانال
۱۳ معادله مانينگ
۱۴ روشهاي توزيع آب

۲۰ روابط آب وخاك
۲۶ طبقه بندي آب درخاك
۳۰ توزيع ريشه درخاك
۳۱ رابطه دارسي
۳۲ نفوذپذيري خاك
۳۹ تبخير وتعرق

مقدمه :
ميزان آب دريافتي سرانه (يك نفر) درسال , مطابق گزارش سازمان ملل در سال ۱۹۹۵ , در ايران ۱۷۰۰ متر مكعب وميزان آب مصرفي يك نفردر سال ۱۲۰۰ متر مكعب بوده است . ( مصرف آب دربخشهاي كشاورزي ( بيشترين مصرف وحدود ۷۰%) – دربخش صنعت ودربخش خانگي(كمترين مصرف وحدود ۱۰%) ميباشد . (اصلي ترين منبع تامين آب ايران , نزولأت آسماني ميباشد) .

يكنواخت نبودن توزيع ( از نظرزماني ومكاني ) باعث كمبود آب در ايران است وهمچنين نداشتن سدهاي كافي دليل ديگر آن ميباشد .
در ادامه گزارش ذكر شده آمده است كه در سال ۲۰۲۵ مقدار مصرف سرانه در ايران ۱۲۰۰ ومقدار آب دريافتي نيز ۱۲۰۰ متر مكعب ميباشد . ( به دليل بالأ رفتن فرهنگ مردم وهمچنين افزايش جمعيت ) . درهمين گزارش پيش بيني شده است كه در سال ۲۰۵۰ ميلأدي مقدار آب دريافتي ۷۰۰ و مقدار مصرف سرانه ۱۲۰۰ مترمكعب ميباشد . از آن سال به بعد قطعا هر سال مشكل كم آبي خواهيم داشت .

درحال حاضر تلأش ميشود تا گياهاني تو ليد گردد كه بتوانند با آب شور تامين گردند, درچنين صورتي مشكل كمبود آب حل خواهد شد .

آبياري :
در قديم آبياري را چنين تعريف ميكردند : رساندن آب كافي به خاك به منظور تامين رطوبت مورد نياز گياه ,يعني خاك واسطه ايي بين آب وگياه است .
نقش خاك : همانند يك ظرف براي رساندن آب به گياه عمل ميكندوعدم وجود خاك يعني رساندن دايم آب به گياه . خاك نياز دايمي گياه به آب را به نياز دوره اي تبديل ميكند .
اهداف آبياري :

۱ – تامين رطوبت مورد نياز براي رشد گياه .
۲ – تامين ذخيره رطوبتي خاك در دوره هاي خشك .
دربرخي از مناطق آبياري ديمي صورت ميگيرد, اينگونه آبياري نياز به آبياري كمكي دارد . درجايي كه بارندگي كفاف تامين رطوبت گياه را ميكند , اگر به علتي ميزان بارندگي كم گردد, بايد بايك سيستم موقتي آبياري زمين تامين گردد .

۳ – خنك كردن خاك ومحيط اطراف گياه وايجادشرايطي مناسب براي رشد بهتر گياه .
مركز تحقيقات كشاورزي صفي آباد واقع درشمال خوزستان دريك شرايط مساوي كشت سه نوع آبياري را مورد آزمايش ونتايج آن را مورد بررسي قرار داد . ۱ ) آبياري قطره اي : اين آبياري توسط دريپر يا به اصطلأح قطره چكان صورت ميگيرد . با اين روش كمترين آبياري صورت ميگيرد, ۲ ) آبياري باراني ( مصرف آب در اين

روش از روش آبياري قطره اي بيشتر است ) و ۳) آبياري سطحي كه بيشترين مصرف آب را براي تامين نياز آبي گياه دارد . نتايج نشان داده است كه آبياري با آب باراني باعث رشد , ارتفاع وچتر اندازي بهتر براي گياه شده است وعملكرد محصول بهتري نيز بدست آمد . دما در قطعه اي كه با روش آبياري باراني آبياري گرديده بود بين ۵ تا ۱۲ درجه كاهش داشته وميزان رطوبت هوا نيز افزايش داشته است . نتيجه : آبياري با روش باراني باعث خنك كردن خاك ومحيط اطراف گياه ميشود . ( توجه : اين آزمايش نميتواند نماينده بهترين آبياري باشدزيرا در يك منطقه مشخص وبا آب وهوايي مشخص امتحان گرديده است ) .

۴ – كاهش خطر يخبندان .
در مناطق سرد سيرگاهي درفصل بهار( تشكيل شدن شكوفه وابتداي مرحله زايشي ) يك جبهه هواي سرد وارد منطقه شده ودما را تازير صفر كاهش ميدهد وخسارت زيادي به باغ ميوه وارد ميكند . از قديم با راههايي دما را افزايش ميدادند وآبياري يكي از راههايي است كه باعث كاهش خطريخبندان ميشود . درباغ ميوه اين روش با آبياري باراني صورت ميگيرد . اين آبياري به اندازه اي صورت ميگيرد كه آب از برگها وگلها ريزش كند درنتيجه اين گونه آبياري يك لأيه نازك از يخ

روي اندامهاي مختلف گياه را مي پوشاند ورابطه بين گياه با دماي محيط قطع ميشود ( هرگز به كمتر از صفر درجه نخواهد رسيد ) درنتيجه خسارت پيش بيني شده كاهش خواهد يافت . اين خصوصيت فقط مخصوص خواص آب ميباشد . ( آب تنها ماده اي است كه وقتي يخ ميزند , وزن مخصوص آن كم ميگردد ) در منطقه خوزستان خطر يخبندان نداريم ولي خطر سرمازدگي وجود دارد . نيشكر به سرما حساس است واگر دما به صفر برسد گياه نيشكر از شكر درون خودش استفاده ميكند . در چنين شرايطي بايد مزارع نيشكر غرقآب گردد .

۵ – به تاخير انداختن تشكيل گل در بعضي از گياهان .
اكثر گياهان با افزايش دما به گل مينشينند . با آبياري مرتب چنين گياهاني , محيط اطراف گياه خنگ ميگردد و گل دهي به تاخير مي افتد .
۶ – نرم كردن كلوخه هاي خاك پس از شخم .

كلوخه ها موانعي هستند براي جوانه زدن بذر , لذا با آبياري اينگونه كلوخه ها را نرم ميكنند .
۷ – رقيق كردن غلظت املأح دراطراف ريشه .

اختلأف غلظت مواد داخل با خارج از ريشه باعث حركت مواد به درون ريشه ميگردد ( اگر غلظت محلول در خاك كمتر از غلظت محلول در ريشه باشد, حركت مواد از خاك به سمت ريشه خواهد بود ) براي جلوگيري از عكس اين عمل , بايد آبياري را بطور مرتب انجام دهيم .
۸ – كنترل آفات ودادن كود وسموم همراه با آب آبياري .
بهترين روش سمپاشي براي گياهاني كه روي آنها را آفات گرفته است , ادغام سموم با آب وآبياري به روش باراني ميباشد. كود را هم بايد با روش آبياري قطره اي يا سطحي به خاك اضافه نمود ودردسترس گياه قرار داد .

 

۹ – شستشوي خاك وخارج كردن نمكهاي اضافي .
( واحد EC ميلي موز يا دسي زيمنس است . moh هم واحد هدايت الكتريكي است از آنجا كه واحد آن بزرگ است لذا آن را با ميلي يا ميكرو ميخوانند . moh عكس ohm است .)
آب مصرفي حدودا ۳۰۰۰ ميكرو موز است . EC آب كارون در مبدا ۰٫۶ , در اهواز ۳ ودر آبادان بين ۷ تا ۸ ميلي موز است . در زمان بارندگي EC رودخانه ها كم ودر خشكسالي زياد ميشود . براي بيان راحتترمقدار شوري آب بايد از رابطه TDS استفاده نمود . اين اصطلأح براي دهقانان نيز قابل فهم ميباشد .
TDS= EC . 0.64 .
سوال : يك هكتار زمين با گياه نيشكر كشت شده است , EC آب كارون ۳ ميباشد . ميزان آب مصرفي گياه نيشكر ۲۰۰۰ ميلي متر است ( ۲ متر درواحد سطح ) . مقدار نمكي كه به خاك در سال اضافه ميشود =
TDS = 3 * .64 = 1.92 g / lit = 1.92 Kg / m3 10000*2 = 20000 m3
1.92 * 20000 = 38400 kg / m3
رقم ۲۰۰۰۰ از ارتفاع آب مورد نياز نيشكر در هكتار بدست آمده است . محاسبه نشان ميدهد كه هر سال حدود ۳۸٫۴ تن نمك به خاك اضافه ميگردد .
نيشكر يك گياه تقريبا ۵ ساله است و نمكي كه در طي اين ۵ سال به خاك اضافه ميگردد بسيار زيادخواهد بود . ۳۸۴۰۰ * ۵ = ۱۹۲۰۰۰ متر مكعب .

شبكه هاي آبياري
يك شبكه آبياري به مجموعه اي از بخشهاي مختلف گفته ميشود كه اين مجموعه آب را تا دراختيار قرار گرفتن گياه هدايت نمايد . يك شبكه آبياري ممكن است از ۵ قسمت تشكيل شده باشد :
۱ ) منبع آب: ۲ ) تاسيسات انحراف آب : ۳ ) مخازن ذخيره موقت آب :۴ ) تاسيسات انتقال آب :
۵ ) روشهاي توزيع آب در مزرعه :
۱ ) منبع آب –:

حياتي ترين بخش يك شبكه آبياري ميباشد والباقي قسمتهاي شبكه تابع اين قسمت است . رودخانه , چاه , چشمه , قنات , بركه , درياچه آب شيرين و …. بعنوان منابع آب محسوب ميشوند .

شرايط منبع آب : براي استفاده از منبع در اراضي كشاورزي بايد الف) كيفيت آب ب ) گنجايش منبع
( درخوزستان براي كشت هاي مختلف حدودا ۵/۱ ليتر در ثانيه درهكتار , آب نياز داريم ولي اگر فقط كشت مورد نظر نيشكر باشد مقدار آب مورد نياز يك هكتار در ثانيه , ۳ ليتر ميباشد. به اين نياز آبي گياه در هكتار هيدرومدول گويند ) . ج ) تداوم جريان آب در منبع د ) فاصله منبع آب تا اراضي كشاورزي .
۲ ) تاسيسات انحراف آب :

به سازه هايي گفته ميشود كه اين سازه ها آب را درجهت اراضي كشاورزي هدايت ميكند . اين سازه ها شامل انواع سدها , ايستگاههاي پمپاژ و كانالهاي انحرافي ميباشد . دراينجا لأزم است تا توضيحي مختصر درخصوص ايستگاههاي پمپاژ داده شود : :
نقش ايستگاههاي پمپاژ در آبياري : يك ايستگاه پمپ از يك پمپ وضمائم آن , قسمت مكش وضمائم آن و قسمت دهش وضمائم آن ميباشد . ( معمولأ قطر لوله مكش از دهش بيشتر است ) . اصطلأحاتي در خصوص پمپ بكار ميرود كه برخي از آنها بشرح ذيل است : ارتفاع مكش : فاصله عمودي از محور پمپ تا سطح آب در منبع

ارتفاع دهش ( رانش ) : فاصله عمودي از محور پمپ تا محل خروج آب از لوله
حد اكثر مكش : با توجه به فشار اتمسفر ودر صورتي كه هيچگونه افت انرژي وجود نداشته باشد , حداكثرمكش۱۰مترخواهدبود(تلفات انرژي كه دراثر وجوداصطكاك بوجودمي آيد,باعث كمترشدن مكش ميگردد).

ارتفاع استاتيكي پمپاژ : جمع ارتفاع مكش وارتفاع رانش را ارتفاع ثابت پمپاژ يا ارتفاع استاتيكي پمپاژ گويند.
ارتفاع ديناميكي : جمع جبري تلفات انرژي با ارتفاع ثابت پمپاژ را ارتفاع ديناميكي گويند .

كاويتاسيون : پديده اي است كه دراثر بيشتر شدن ارتفاع مكش , موجب خراب شدن وشكسته شدن پروانه پمپ ميگردد . در صورت افزايش ارتفاع پمپ , درمحدوده نزديك به پروانه پمپ , خلأ ايجاد كشته وبا توجه به فشار اتمسفر , بالأترين ذرات آب نزديك به پروانه پمپ تبديل به بخار گشته ودرهمان محدوده ,آن ذرات منفجر گشته وخسارات سنگيني به پمپ وارد ميكند . اين پديده با صدايي همانند گردش خرده سنگ درپمپ همراه است .

چون آب بحد كامل به موتور نرسيده است لذا پمپ دورخودرا بالأ برده وموتور سيستم جابجايي هوا بيشتر ميگردد ودر محدوده ايجادشده ( در شكل A نمايان است ) روي سطح آب خلأ ايجاد ميكند . بدليل وجود اين مسئله حبابي در محدوده خلأ ايجاد گشته كه بسيار فشار زيادي دارد واين فشار باعث شكستن نوك تيز پروانه ها ميشود . در اصل محل پمپ ( Z ) بيش از حد , بالأ انتخاب شده است .
محل ايجاد خلأ ذره آب
A
B
Z

درشكل بالأ ( b ) يك ذره از مايع را درنظر ميگيريم اين ذره تحت تاثير نيروي گريز از مركزقرارداردوزماني كه ذره پرتاب ميشود يك خلأجاي آن را ميگيرد اگر خلأ ايجادشده كمتر از فشار تبخير مايع باشد ايجاد اشكال ننموده وآب جاي آن را پرميكند ودر غير اين صورت بصورت حباب وخلأ در جريان قرار ميگيرد . هر چقدر مولكولها بطرف بيرون رانده ميشوندجمع تر گشته يعني حبابها بطرف هسته قطب متراكم وبصورت دانه هايي به بدنه پمپ برخورد ميكند .

۳ ) مخازن ذخيره موقت آب :
اين مخازن سازه هايي هستند كه براي نگه داشتن آب در زمانهايي كه منبع آب به دلأيلي جوابگوي سيستم نباشد, مورد استفاده قرار ميگيرند . اين مخازن بيشتر در شبكه هاي آبياري كوچك استفاده ميگردد .

۴ ) تاسيسات انتقال آب :
به سازه هايي گفته ميشودكه براي انتقال آب وتنظيم جريان آب درشبكه مورد استفاده قرار ميگيرد.يكي از مهمترين بخشهاي تاسيسات انتقال آب , مجاري انتقال آب است كه شامل مجاري بسته ( لوله ها ) ومجاري باز ( كانالها ) مي شوند . اين مجاريها داراي شكلهاي مختلفي هستند .
هركدام ازاين شكلها داراي مشخصاتي ميباشند. اين مشخصات عبارتند از عرض كف = b
عمق جريان = y شاخص شيب بدنه = z = cotg & سطح مقطع جريان = A
شعاع هيدروليكي = R پيرامون خيس شده(محدوده تماس آب باجداره) = P
بهترين مجاري , جهت جريان آب ,( بهترين مقطع هيدروليكي) مقطع نيم دايره اي ميباشد وعلت استفاده از مقطع ذوزنقه در پروژه ها , راحتي كار ميباشد
شعاع هيدروليكي : نسبت سطح مقطع جريان به پيرامون خيس شده را گويند و واحد آن طول است .
بهترين مقطع هيدروليكي به مقطعي گفته ميشودكه به ازاي يك سطح مقطع جريان مشخص (A) كمترين پيرامون خيس شده راداشته باشد بعبارتي ديگر بيشترين شعاع هيدروليكي را دارا باشد .
دايره نيم دايره مستطيل

پيرامون خيس شده =p
D

y Y

B

ذوزنقه مثلثي

۱
y 1 y
Z
Z

b

دبي : حجم آب عبوري از يك مجرا درواحد زمان
مثال : دبي جرياني در يك كانال مستطيلي يك متر مكعب در ثانيه است . سرعت جريان در اين كانال برابربا نيم متر درثانيه ميباشد . براي بهترين مقطع هيدروليكي , اين كانال را طراحي كنيد.
Q=1 m3/s b=? y=y V = 0.5
Q = A V 1 = A . 0.5 A = 1 / 0.5 = 2 m2
بايد حساب شود كه كدام يك از مقاطع , كمترين پيرامون را براي خيس شدن دارد.
براي مثال براي مقطع مستطيلي محاسبات را انجام ميدهيم . A=by , b=A/y , p=b+2y
P= A/y + 2y حالأ يك مسئله با يك متغير داريم P= A/y + 2y نسبت به y مشتق ميگيريم كه مراحل آن چنين است dp/dy = -Ay -2 +2 = 0 بجاي A همان by راقرار ميدهيم -byy2 + 2 = 0 .
درنتيجه براي تمام مقاطع هيدروليكي مستطيلي مي توان نوشت b=2y .
درنتيجه براي حل مسئله by = 2 2y2 = 2 y = 1 b = 2 .
حالأ شعاع هيدروليكي مستطيل را بررسي ميكنيم .

اين نتيجه به مجاري نيم دايره مربوط ميگرددو نشان ميدهدكه نيم دايره بهترين مقطع براي طراحي هيدروليكي است .
براي بهترين مقطع هيدروليكي در مقاطع ذوزنقه شكل بايداين فرمول برقرار باشد

معادله مانينگ :
معادله اي كه براي تعيين سرعت ودبي جريان در كانالها استفاده ميشود رامعادله مانينگ گويند.

در فرمول مانينگ Q = دبي برحسب متر مكعب در ثانيه A = سطح مقطع جريان R = شعاع هيدروليكي برحسب متر S = شيب كف كانال و n = ضريب زبري
معادله مانينگ فقط درسيستم متريك قابل استفاده است وبراي استفاده از آن در سيستم FPS از اين فرمول استفاده ميشود
مقدار ضريب زبري براي كانالهاي بتني ۰۱۶/۰ تا ۰۱۳/۰ , براي كانالهاي سنگي ۰۲۲/۰ وبراي كانالهاي خاكي ۰۲۵/۰ ميباشد .
مثال : تعيين كنيد Q يك كانال ذوزنقه شكل را كه داراي شرايط زير باشد :
b=1 m y = 0.8 m s = 0.001
b= 2y tag &/2, 1=2*0.8 tag &/2, &/2 = 32 , &=64
z = 0.488 درنتيجه tag &=2.05 , cotg &= 1 / 2.05
,
مقدار R از فرمول بدست مي آيدودرفرمول فوق جاگذاري ميشود .
روشهاي توزيع آب درمزرعه :
روشهاي توزيع آب درمزرعه به روشهايي گفته ميشود كه آب را درسطح مزرعه دراختيار گياه قرار ميدهد , اين روشها به دو دسته تقسيم ميشوند ، ۱) روشهاي آبياري سطحي ۲)روشهاي آبياري تحت فشار
روشهاي آبياري سطحي :
به روشهايي گفته ميشود كه آب را تحت اثر نيروي ثقل ( جاذبه ) روي سطح مزرعه پخش ميكنند. به اين روشهاي آبياري , روشهاي ثقلي هم گفته ميشود . روشهاي آبياري سطحي به ۳ دسته تقسيم ميشوند :
الف ) كرتي ( حوضچه اي يا غرقابي) :
اين روش براي گياهاني مناسب است كه بصورت متراكم كاشته ميشوند( علوفه ،يونجه ،غلأت) همچنين اين روش آبياري براي گياهاني مناسب است كه نسبت به حالت غرقآبي حساسيتي ندارند (مانند شاليزارها ) . روش آبياري كرتي براي خاكهاي سنگين مناسبتر است . اين روش آبياري باعث سله بستن خاك ميگردد . دراين روش از آنجا كه آب با سرعت ملأيم وارد زمين ميگردد وچون زمين كرت بندي شده فاقد شيب ويا داراي شيب اندك است لذا سطح زمين بطور يكنواخت آبگيري نميشود . دراين روش تمام سطح زمين آبياري ميگردد .
ب ) آبياري نواري ( كرت شيب دار ) :
اين نوارها داراي عرضي به مراتب كمتر از طول آن است ودر جهت طول نوار , شيب دار ميباشد ومناسبتر است كه در جهت عرضي هيچ شيبي نداشته باشد.جهت استفاده از اين روش ، اطراف زمين را مرز بندي ميكنند . وظيفه مرز فقط تفكيك قطعات است واز ارتفاع كمتري نسبت به پشته برخوردار است . آب تامين شده براي زمين ، از يك ضلع ( عرض بالأ ) وارد نوار شده وبا توجه به شيب طولي زمين ، جبهه پيش روي آب منظم خواهد بود . انتهاي اين نوارها باز است تا آب مازاد از آن خارج گردد . عرض نوارها مضربي از عرض ادوات كشاورزي ميباشد . روش آبياري نواري براي اكثر خاكهاي سبك وسنگين قابل استفاده است وبراي گياهاني مناسبتر است كه نسبت به حالت غرقآبي حساسيت متوسط دارند مانند سبزيجات ، غلأت ، حبوبات واكثر درختان ميوه . دراين روش تمام سطح زمين آبياري ميگردد .
ج ) آبياري جويچه ايي ( نشتي , جوي وپشته , شياري , فارو ) :
اين روش مدرنترين روش آبياري سطحي ميباشدوجريان آب را ميتوان كنترل نمودزيرا آب فقط درون جويها جاري ميگردند . دراين روش آبياري كل زمين را به جوي وپشته تبديل ميكنندكه معمولأ آب داخل جويها حركت ميكنندوگياه نيز از بالأترين حد داغ آب تا روي پشته كشت ميگردد . اين روش آبياري براي گياهاني استفاده ميگردد كه نسبت به رطوبت حساسيت دارند ( برخي از سيفي جات , سبزيجات وبرخي از درختان خصوصا مركبات ) بطور كلي اين روش براي گياهاني است كه بصورت مكانيزه كشت ميگردند .
گياه نسبت به دوعامل رطوبت ونمك واكنش نشان ميدهد , با توجه به حساست گياه بايد تصميم گيري شود كه گياه را روي پشته كشت نمايند ويا درمحل داغ آب . ( توجه بيشترين نمك حاصل از آبياري تا قبل از سبز شدن وسايه اندازي گياه , روي بالأترين نقطه پشته قرار دارند . پس از آنكه گياه سبزسبز شد وسايه انداز گرديد ميتوان جاي جوي وپشته را عوض نمود . فاصله بين پشته ها به نوع گياه وبه بافت خاك بستگي دارد . درخاكهاي سبك جويها كم عرض وعميق ودر خاكهاي سنگين جويها داراي عمق كم وعريض ميباشند. طول اين جويها به عوامل مختلفي بستگي دارد ازجمله بافت خاك ( هر چه سبكتر باشد طول جوي كمتر است ) شيب زمين وابعاد مزرعه .
۲ ) روشهاي آبياري تحت فشار :
به روشهايي گفته ميشودكه آب را با فشار بيشتر از يك اتمسفر از طريق يك شبكه انتقال درمزرعه توزيع ميكنند . روشهاي آبياري تحت فشار به دو دسته تقسيم ميشوند .
الف ) روشهاي آبياري باراني ب ) روشهاي آبياري قطره ايي ( موضعي )

الف ) روشهاي آبياري باراني :
روشهاي آبياري باراني به روشهايي گفته ميشودكه آب را با فشار بيشتر از يك اتمسفر از طريق يك شبكه انتقال وبا استفاده از آبپاش ها در اطراف گياه پخش مي كنند .

قسمتهاي مختلف يك سيستم آبياري باراني ۱ -– سيستم پمپاژ ۲- لوله اصلي ۳- لوله جانبي و ۴- آبپاش ها .
( گاهي براي تامين فشار از اختلأف ارتفاع نيز استفاده ميكنند) . روشهاي آبياري باراني انواع مختلفي داردودرجاهايي كه وزش بادها شديد باشند، كارايي خوبي ندارند همچنين درشرايط گرم وخشك نيز تلفات آب زياد خواهد بود .
ب ) روشهاي آبياري قطره ايي ( موضعي )
روشهاي آبياري قطره ايي ( موضعي ) مشابه روش آبياري باراني است با اين تفاوت كه بجاي آبپاش از قطره چكان استفاده ميشودكه براي هر درختي معمولأ از تعدادي قطره چكان استفاده ميشود . ميزان آبدهي هرقطره چكان بين ۲ تا ۴ ليتر درساعت است . قسمتهاي مختلف آن همانند سيستم آبياري ميباشد با اين تفاوت كه بعد از سيستم پمپاژ يك بخش فيلتراسيون دارد كه معمولأ دوبخش ميباشند . بخش اول اين فيلتر ذرات درشت دانه وبخش ديگر آن ذرات ريز دانه را از آب آبياري جدا ميكند . يكي از محدوديتهاي آبياري قطره اي خطر گرفتگي قطره چكان ناشي از مواد معلق موجود درآب است . اين آبياري براي گياهاني استفاده ميشوند كه دايمي باشند .

بغير از روش آبياري قطره اي روش ديگري هم در سالهاي اخير مورد استفاده قرار گرفته است با نام سيستم آبياري تراوا . در اين روش آبياري بصورت آبياري زيرسطحي صورت ميگيردوآب از طريق لوله هايي به ريشه گياه ميرسد . جنس اين لوله ها لأستيكي بوده ( لأستيكي اسفنجي ) وقطر آنها حدود ۲ cm است . آب موجود در اين لوله ها از ديواره لوله تراوش كرده ودراختيار گياه قرار ميدهند .
از محدوديتهاي اين روش ، حمله ريشه گياهان بسمت لوله وسوراخ كردن لوله توسط ريشه است . درحال حاضر از اين روش براي شيلأت وجهت هوارساندن به استخرهاي پرورش ماهي مورد استفاده قرار ميگيرند.

نتيجه : هنوز آبياري سطحي بيشترين كاربرد را داردوبيش از ۹۰% زمينهاي كشاورزي جهان به روش سطحي آبياري ميشوند .
مزايا ومعايب آبياري سطحي :
مزايا :

۱) دانش كم جهت بهره برداري از سيستم
۲) روشهاي آبياري سطحي داراي سيستم تنظيم وكنترل آب ساده وبا دوام هستند .

۳) هزينه اجراي روشهاي آبياري سطحي كمتر از روشهاي آبياري تحت فشار است .
۴) در جاهايي كه منبع آب از اراضي كشاورزي فاصله داردوسطح آب در منبع درنوسان باشد ، كار براي آبياري سطحي بهتر انجام ميشود . در آبياري سطحي تنظيم وميزان آبدهي به گياه در مزرعه انجام ميشود ولي در آبياري تحت فشار اين تنظيم در منبع انجام ميشود
۵) روشهاي آبياري سطحي كمتر تحت تاثير شرايط اقليمي وكيفيت آب قرار دارند .
معايب :

۱) علي رغم سادگي روشهاي آبياري سطحي ، كاربرد از اين روش نياز به تجربه دارد .
۲) نياز به نيروي كارگري زيادي دارد . ( البته شرايط كشورهاي مختلف درخصوص اين عيب مطرح شده متفاوت است .
۳) مشكل در دادن آب به ميزان كم در ابتدا وانتهاي رشد گياه .
۴) راندمان روشهاي آبياري سطحي پايين است

۱۰۰ * ميزان آب داده شده به مزرعه / ميزان آب ذخيره شده درمنطقه ريشه = راندمان كاربرد آب
راندمان در آبياري سطحي بين ۳۰ تا ۸۰% ، درآبياري باراني بين ۶۰ تا ۷۵% ودر آبياري قطره اي بين ۸۰ تا ۹۰% ميباشد .

علت پايين آمدن راندمان در آبياري سطحي تا ۳۰% ، نفوذ آب به درون زمين وخروج آب در انتهاي محدوده كشت است . گياه قادر به استفاده از تمامي آبهايي كه به داخل زمين نفوذ ميكنند نيست وفقط از آب موجود در محدوده ريشه استفاده ميكند الباقي آب نفوذ كرده درزمين كه مورد استفاده گياه قرار نخواهند گرفت ، آب تلف شده خواهد بود . به اين تلفات ، تلفات عمقي گويند . كم كردن تلفاتهاي سطحي وعمقي باعث افزايش راندمان خواهد شد .
توجه : تبخير در آبياري قطره اي وباراني بسيار تاثير دارد ولي در آبياري سطحي اثر چنداني ندارد وميتوان آن را صفر درنظر گرفت .

روابط آب وخاك
خاك چيست :
از نظر كشاورزي ، خاك محيطي است كه در آن گياه رشد ميكندومتشكل از ۲ بخش است
۱ – بخش جامد : اين بخش از مواد آلي ومعدني تشكيل شده است.
۲ – بخش سيال : كه شامل آب وگاز ( هوا ) ميباشد .
بخش مواد معدني خاك از ذراتي تشكيل شده است كه اندازه هاي مختلفي دارد . پراكندگي اين ذرات نسبت به توزيع آنها را بافت خاك گويند . اين ذرات عبارتند از شن ، ماسه ، لأي و رس .

بافتهاي مختلف خاك كشاورزي بترتيب عبارتند از :
ماسه ايي :
اندازه آنها بزرگتر از يك ميليمتر است , فاقد چسبندگي است وقادر به نگهداري آب ومواد غذايي درخود نيست .نفوذپذيري اين خاك بسيار زيادميباشد ( خاكهاي ماسه ايي را استخوان خاك مي نامند )
لوم ماسه ايي :
خاكي است مختصرا چسبنده وداراي نفوذپذيري زياد وبه ميزان كم ميتواندآب رادرخودنگهدارد .
لومي :
خاكي نسبتا چسبنده است ونفوذپذيري متوسط داردونگهداشت آب در اين نوع خاك نيز متوسط است . لومي خاكي است كه مقدار رس آن كم ومقدارلأي وماسه آن زياد است .
لومي سيلتي :
چسبنده ، صاف ، آردي شكل ، نفوذپذيري آن كم ونگهدارنده آب درخاك است . مشكل اينگونه خاكها آن است كه اگر با آبي آبياري شودكه ميزان سديم محلول درآب زيادباشد باعث ديسپرس شدن خاك ميشود.
لومي سيلتي رسي :
خاكهايي هستند چسبنده كه نفوذپذيري آن كم است وآب را بمقدار زياد درخود نگه ميداردودرصورت اشباع شدن حالتي براق دارد ( خاكهاي منطقه اهواز عمدتا اينگونه اند) .
لومي رسي:
بسيار چسبنده هستند در اين خاكها كلوخه تشكيل ميشود واين كلوخه ها بسختي ميشكنند . اين خاك ، آب را به ميزان زياد درخود نگه ميدارد وآن را بسختي از خود عبور ميدهد . بدون ايجاد يك زهكشي مناسب ، نميتوانيم از اين خاكها بهره برداري پايدار داشته باشيم . ( خاكهاي جنوب خوزستان )
رسي :
اين خاكها مناسب براي كشاورزي نيستندووجود آن درخاك ، يك لأيه نفوذ ناپذيرمحسوب ميشود وبراي كارهاي عمراني ( راهسازي , برم كانالها ، سدهاي خاكي و… ) كاربرد دارد .
رابطه بين آب وخاك داراي پارامترهايي ميباشندكه عبارتند از :
رطوبت خاك وزن مخصوص خاك درصدتخلخل خاك درجه اشباع خاك
رطوبت خاك به دوشكل بيان ميگردد ۱- درصدرطوبت وزني
۲- درصد رطوبت حجمي
وزن مخصوص خاك نيزبه دو شكل بيان ميشود:
۱- وزن مخصوص حقيقي خاك ( وزن واحد حجم ذرات خاك خشك )
۲- وزن مخصوص ظاهري خاك ( وزن واحدحجم خاك درشرايط مزرعه (خاك دست نخورده))
معرفي علأئم
Mw = وزن آب درخاك MS= وزن خاك خشك = جرم مخصوص n
Vw = حجم آب خاك Vt = حجم كل خاك VS = حجم ذرات Va = حجم هوا
Vf= حجم منافذ خاك Sr = درجه اشباع خاك
مقدار وزن مخصوص حقيقي خاك بين ۵/۲ تا ۸/۲ گرم برسانتيمتر مكعب است ومقداروزن مخصوص ظاهري خاك بين ۱/۱ تا ۸/۱ گرم برسانتيمتر مكعب است .
بين رطوبت خاك و وزن مخصوص خاك روابط زير برقرار است :
۳- درصد تخلخل خاك ( عبارتست از نسبت حجم منافذ خاك به حجم كل خاك بصورت درصد) n
از آنجا كه محاسبه مشكل است لذا ازرابطه
استفاده ميكنيم

۴- درجه اشباع خاك ( پارامتري است متغير ) Sr
عبارتست از نسبت حجم آب موجود در خاك به حجم منافذ خاك اين مقدار بين صفر ويك متغير است . وقتي تمام منافذ خاك را آب فرا بگيرد يعني Vw مساوي Vs است وحاصل آن يك ميشود ووقتي Vw مساوي صفر باشدحاصل نيز صفر خواهد شد . راه دوم بدست آوردن درجه اشباع خاك از اين فرمول ميباشد :

الگوي يك الگوي دو
الگوي يك خاك طبيعي دست نخورده است كه موردآزمايش قرار ميگيرد وفرض ميگردد كه پس از خشك شدن خاك ، مقدار حجم الگوي دو از آن آب بخار شده است . درالگوي يك داريم ودر الگوي دو نيز داريم . همچنين ميدانيم درصد رطوبت حجمي از رابطه بدست ميآيد . با جاگذاري فرمول مربوط به الگوي يك ودو خواهيم داشت . با ساده كردن مقدار A داريم . از اين فرمول ميتوانيم d را بدست آوريم . همچنين در فرمول درصد رطوبت وزني به نتيجه رسيديم وحالأ را در فرمول اخير d جايگزين ميكنيم ونهايتا خواهيم داشت :

مسئله : از يك مزرعه به وسعت ۱۰ هكتار نمونه بهم نخورده ايي به حجم ۱۰۰ cm3 برميداريم . وزن خاك مرطوب ۱۸۰ گرم ، وزن خاك خشك شده ۱۶۰ گرم ووزن مخصوص حقيقي خاك ۶۵/۲ گرم بر cm3 است .
تعين كنيد الف ) درصد رطوبت وزني ب ) درصد رطوبت حجمي ج ) وزن مخصوص ظاهري خاك
د ) درصد تخلخل خاك ر ) درجه اشباع خاك ز ) عمق آب موجود درخاك س ) درصورتي كه دراين مزرعه گياهي كاشته شده باشدوميزان تبخير وتعرق گياه در هرروز برابر ۵ ميلي متر باشد تعيين كنيد درصد رطوبت وزني ودرصد رطوبت حجمي اين خاك را پس از ۱۰ روز ( عمق ريشه گياه ۸۰cm است )
ص ) درصورتي كه دراين مزرعه پس از ۱۰ روز باراني ببارد وتمامي باران درعمق ريشه گياه ( ۸۰ cm ) ذخيره شود ، رطوبت وزني وحجمي خاك مزرعه پس از بارندگي چند درصد است ( ارتفاع باران ۵۰ cm ) .
ط ) اگر همين مزرعه ۱۰ هكتاري را بمدت ۱۰ ساعت با دبي ۱۰۰ ليتر درثانيه آبياري نماييم ( اين آبياري درپايان ۱۰ روز انجام شده است يعني پس از تبخير وتعرق ) پس از اتمام آبياري درصد رطوبت وزني وحجمي خاك چقدر است . با فرض اينكه تمامي آب داده شده در عمق ۸۰ cm خاك ذخيره شده باشد . .