مقدمه : آب یکی از عوامل مهم در توسعه اقتصادی و پیشرفت ملتها بشمار می رود و اثرات آن نه تنها در مناطق خشک بلکه در مناطق مرطوب نیز رل موثری را در این توسعه ایفا می نماید . بدون شک طی سالهای اخیر با ایجاد سد های بزرگ و کوچک ، احداث شبکه های آبیاری ، کنترل آب در

مزارع ، افزایش بهره وری از منابع آبی توسط سیستم های آبیاری ، پیشرفتهای زیادی در بخش کشاورزی در زمینه استفاده از آب بعمل آمده است ، که تا حدودی مشکلات ناشی از کمبود آب را بر طرف کرده است . لیکن بعلت شرایط خاص جغرافیایی کشور ما هنوز راه درازی در پیش است و برای رسیدن به هدف بایستی توجه و سرمایه گذاری بیشتری را انجام داد

موقعيت جغرافيايي و شرايط اقليمي

کشور ايران در ۲۵ تا ۴۰ درجه عرض جغرافيايي قرار گرفته و داراي مساحتي حدود ۱۶۵ مليون هکتار است . اغلب مناطق کشاورزي ايران در جلگه هايي که به وسيله کوههاي بلند محدود گرديده اند ، قرار گرفته و از نظر شرايط اقليمي اکثر مناطق کشور خشک يا نيمه خشک با متوسط بارندگي در حدود ۲۵۰ ميليمتر در سال بوده که اکثر بارندگي ها در فصل زمستان صورت مي گيرد .

جدول زير مساحت نقاط کم باران کشور را نشان مي دهد :
ميزان بارندگي مساحت بر حسب مليون هکتار درصد مساحت نسبت به سطح کل
کمتر لز ۱۰۰ ميليمتر ۲۲ ۱۳%
۱۰۰ تا ۲۵۰ ميليمتر ۴/۱۰۰ ۶۱%
۲۵۰ تا ۵۰۰ ميليمتر ۲۸ ۱۷%

۵۰۰ تا ۱۰۰۰ميليمتر ۱۳ ۸%
بيش از ۱۰۰۰ ميليمتر ۶/۱ ۱%

جدول فوق نشان مي دهد که ميزان بارندگي در ۹۰ درصد اراضي کشور کافي نبوده و با در نظر گرفتن ميزان تبخير سالانه در بعضي از مناطق بالغ بر ۲۰۰۰ ميليمتر است ، اهميت بررسي مسائل آبياري و ميزان خشکي در کشور روشن مي شود . مهمترين اين مسائل بالابردن راندمان هاي آبياري ، مدیريت صحيح آب در مزارع و انتخاب روشهاي جديد آبياري است . (نقشه شماره ۱ توزيع مجموع بارندگي در سال زراعي ۸۰ در جدول شماره ۲ درصد بارندگي نسبت به ميانگين سي ساله در همان سال نشان ميدهد .)

بازدهي آبياري
به مقدار آبي که لازم است به زميني داده شود تا جايگزين تلفات ناشي از تبخير و تفرق گردد ، نياز آبي يا آب مصرفي مي گويند .
اما مقدار آبي که عملا به زمين داده مي شود به مراتب بيشتر از نياز آبي است . زيرا تلفاتي که در حين انتقال ، صورت و مصرف آب صورت گرفته يا مقداري که به اعمال زير ريشه گياه نفوذ مي کند نيز در نظر گرفته مي شود .
بنابراين به مقدار کل آبي که با در نظر گرفتن تمام تلفات فوق به زمين داده مي شود تا نياز آبي گياه را برطرف سازد « نياز آبياري » مي گويند و نسبت بين نياز آبي را راندمان يا بازدهي آبياري مي نامند .
در عمليات کشاورزي بازدهي آبياري صد در صد وجود ندارد به غير از برخي تلفات که وقوع آنها معمولا اجتناب ناپذير است ، ديگر تلفات بستگي به روش هاي آبياري دارد . عدم توزيع يکنواخت آب در سطح زمين ، نفوذ عمقي ، نشست آب در بدنه نهرها ، چکه کردن آب از شيرها ، لوله ، اتصالات و غيره همگي از عوامل تلفات آب هستند که باعث پايين آوردن بازده آبياري مي شوند . بازدهي آبياري در سطح جهان بطور کلي بسيار کم و در حدود ۳۰ درصد مي باشد . دليل آن عدم وجود شبکه هاي صحيح آبياري ، نبودن تکنولوژي خوب و عدم توزيع صحيح آب است .

مديريت آبياري
در استفاده از آب و کارايي مصرف آن در دو مسئله مهم حائز اهميت است :
الف : برنامه ريزي صحيح زمان آبياري و تعيين دقيق مقدار آبي که در هر نوبت بايد به زمين داده شود .
ب: انتخاب مناسبترين روش آبياري در رابطه با شرايط مزرعه و اقليم
در حال حاضر خوشبختانه به علت افزايش سطح اطلاعات کشاورزان و وجود امکاناتي آزمايشگاهي براي تعيين ساختمان نوع خاک آزمايشگاههاي فني براي مشخص کردن ميزان ترکيبات آب و غيره ، زارعين اطلاعات مفيدي را مي توانند از متخصصين کشاورزي دريافت نمايند . حتي براي هر منطقه مي توان شرايط اقليمي را شخص و در اختيار کشاورزان قرار داد . بنابراين مزارعين مي توانند بر

 

حسب نوع خاک مزرعه ميزان کيفيت آب مورد استفاده و شرايط اقليمي موجود منطقه ، مديريت بهتري را جهت انتخاب نوع محصول ، زمان مناسب آبياري ، مقدار آب مصرفي ، فواصل آبياري ، روش مناسب به کار گيرند . و کارايي مصرف آب را افزايش دهند . در هر آبياري هدف اينست که رطوبت منطقه توسعه ريشه ها به حد ظرفيت نگهداري برسد .
دادن آب اضافي به زمين نه تنها هدر کردن آب است بلکه تهويه خاک را هم براي مدتي به هم مي زند . مواد غذايي خاک راشسته و باعث بالا آمدن سطح آب زير زميني مي گردد .
در عوض اگر مقدار آب کمتر باشد و فقط لايه سطحي خاک مرطوب شود اولاً توسعه ريشه ها

به همين لايه محدود نمي شود و لذا گياه براي استفاده از آب ذخيره اي در اختیار ندارد و از طرفی با توجه به این که تبخیر از سطح خاک نسبت به تلفات ناشی از تعرق کم است، تجمع نمک نیز در لایه سطحی زیاد خواهد شد. بنابراین ملاحظه می شود که مدیریت در مصرف و کارایی آب چقدر مهمّ است. و مسلماً اگر کشاورزان اطلاعات لازم را از اقلیم، خاک، آب منطقه و مزرعه خود داشته باشند می تواند بموقع تصمیم های مناسبی را اتخاذ کنند و بطور بهینه از اتفاقات موجود خود برای افزایش محصول استفاده کنند.
انتخاب مناسب ترین روش آبیاری در رابطه با اقلیم و شرایط مزرعه:
روشهای آبیاری بر اساس این که آب چگونه به خاک داده شود، طبقه بندی می شوند. انواع آبیاری عبارتند از:
– آبیاری سطحی (غرقابی- جوی و پشته، شیاری)
– آبیاری بارانی
– آبیاری قطره ای
– آبیاری زیرزمینی
باید به این نکته توجه کرد که در برخی مواقع بلعت شرایط خاص مزرعه، کمبود زمان استفاده از آب، زراعین در انتخاب روش خاصی از آبیاری اجبار دارند. مثلاً اگر مدت زمان استفاده از آب متناسب با وسعت مزرعه نباشد در آن صورت زارع مجبور می شود از روش غرقابی برای آبیاری استفاده نماید تا در مدت کم بتواند کل سطح مزرعه را آبیاری کند. و یا زماینکه احداث باغات در دامنه تپه ها و در شیب ها انجام یافته است، استفاده از آبیاری قطره ای در صورت داشتن امکانات مالی و فنی بر سایر روشها ترجیح دارد.
– روشهای آّبیاری سطحی:
الف: آبیاری غرقابی
در آبیاری به روش غرقابی هدف اصلی این است که لایه نازکی از آب روی زمین پخش شود. برای این منظور آب به مدت کافی در سطح خاک باقی می ماند تا به تدریج در آن نفوذ کرده و ظرفیت ذخیره ای خاک را تکمیل کند. برای اینکه آبیاری سطحی از کارآیی برخوردار باشد لازم است بین مقدار جریان آّب، سرعت نفوذ آب و خاک، مقدار آبی که باید به زمین داده شود و ابعاد زمین تناسب معقولی داشته باشد.
ب: آبیاری سیلابی
در این روش زمینی که قبلاً برای آبیاری آماده شده است به وسیله نهرهای آبیاری به نوارهایی که عرض آنها ۲۰ تا ۲۵ متر است تقسیم می شود. سپس با ایجاد شکافهای در نهر، آب وارد قطعات شده و به صورت کم و بیش تصادفی در سطح آن پخش می شود. این روش در مورد گیاهانی به کار می رود که بوته ها بدون فاصله مشخصی از یکدیگر به صورت متراکم کشت شده و تأخیر در

بارندگی ممکن است موجب وارد آمدن خسارت به گیاه شود. در این روش باید آب ارزان و به مقدار کافی در دسترس باشد. آبیاری سیلابی نیاز به نیروی کار زیاد دارد. راندمان آب پائینی بوده و توزیع آب هم بسیار متغیر است.

ج- آبیاری نواری
روش آّبیاری نواری بیشتر در خاکهای نفوذپذیر و برای گیاهانی است که به صورت متراکم کشت می شوند نظیر گندم و جو. و در زمین هایی با شیب ملایم که شیب آنها از ۳ درصد تجاوز نکند به کار گرفته می شود. در روشهای آبیاری بسیار قدیمی کشاورزی، نوارها باریک و کوتاه و حدود متر انتخاب می شوند. لذا مقدار جریان آب مورد استفاده بسیار کم و نیروی کارگر مورد نیاز بسیار زیاد است.
در روشهای جدید آبیاری نوارها بمراتب عریضتر و طولانی تر انتخاب می شوند و اگر برنامه ریزی صحیحی بکار گرفته شود. نوارها می توانند بسیار طویل باشد. لذا مقدار جریانی که برای آبیاری هر واحد زمین بکار گرفته می شود زیاد و بین ۵۰۰ تا ۸۰۰ متر مکعب در ساعت و حتی بیشتر از آن می تواند باشد. عرض نوار نیز متناسب با مقدار آبی که قرار است برای آبیاری به کار برده شود می تواند بین ۱۰ تا ۲۰ متر انتخاب شود. در آبیاری نواری می توان زمانی که گیاه سطح کل مزرعه را پوشانیده است از جریان زیاد آب بدون آنکه خطر فرسایش خاک را بدنبال داشته باشد، استفاده کرد.
د- آبیاری کرتی
در روش آبیاری کرتی آب به داخل زمینی سطحی که بوسیله پشته ها محصور شده است هدایت می شود. این روش ساده ترین و در عین حال قدیمی ترین سیستم آبیاری به شمار می رود. این روش هم برای خاک های نفوذ پذیر و هم برای خاکهایی که نفوذ پذیری آنها کم است ، مورد استفاده قرار می گیرد .
هـ آبیاری جوی و پشته ای (فارویی)
آبیاری به روش جوی و پشته ای عبارت از این است که جریانی از آب در داخل آبراهه کوچکی که شیب ملایم و یکنواختی دارد ، برقرار شود . این روش بیشتر متناسب گیاهان ردیفی است ولی می توان آن را در مورد انواع خاکها و شیب های مختلف (تا ۵ درصد) به کار برد. جریانهای زیاد را به آسانی می توان بین تعداد فارو تقسیم کرد. برای این منظور برای هر یک از فاروها از لوله های سیفونی استفاده نمود که قادرند جریانی معادل ۶ تا ۱۰ مترمکعب در ساعت ۱ در هر فارو برقرار کنند. به طور کلی فاروهای طویل نسبت به فاروهای کوتاه از کارایی بیشتری برخوردارند

ولی حد مطلوب طول آنها بسته به ضریب نفوذپذیری، نوع خاک، بافت و قابلیت فرسایش خاک، شیب زمین و مقدار جریان آب بین ۵۰ تا ۳۰۰ متر است. تعداد کارگر آبیار در این روش کمتر می باشد. و کارگران آبیار باید در تبحّر کافی برای کنترل آب و هدایت آنها به جویچه ها بهره مند باشند.
و- آبیاری شیاری
در این روش آب در داخل شیارهای باریک و کم عمق (حدود ۱۰ سانتی متر) به جریان می افتد و با پخش جانبی حد فاصل بین شیارها را اشباع می سازد. این سیستم برای گیاهانی که به طور متراکم کشت می شوند و یا در اراضی شیبدار و خاکهایی که قابلیت نفوذ آنها کم ا

ت، مناسب می باشند.
در این روش جریان کوچکی از آب در داخل شیارهای کم عمقی که در امتداد شیب زمین و بفاصله ۵۰ تا ۱۵۰ سانتی متر از یکدیگر واقع شده اند، برقرار می شود. آب مورد نیاز از نهری که در بالای شیارها قرار گرفته است و یا به توسط لوله های سوراخدار آلومینیومی یا شلنگهای پلاستیکی تأمین می شود. در هر دو مورد لوله ها مجهز به دریچه های خروجی می باشند. استفاده از لوله های سبک موجب افزایش بازدهی کار می شود.
از مزایای آبیاری شیاری این است که می توان اراضی نسبتاً شیبدار را بدون آنکه ایجاد فرسایش کند، آبیاری نمود. با توجه به اینکه آب به طور جانبی نفوذ کرده و از طریق صعود موئینه ای به سطح خاک می رسد. لذا سطح خاک سله نمی بندد. به هرحال این روش خطر شور شدن زمین را افزایش می دهد. دلیل این موضوع مصرف زیاد آب، صعود موئینه ای آب و عدم شسته شدن خاک است. همچنین در این روش مصرف آب نیز زیاد است. زیرا لازم است مقدار زیادی آب به مصرف برسد تا آنکه تمامی سطح مزرعه آشکارا خیس شود.

ز- آبیاری قطره ای
در این روش آب توسط لوله هایی به قطر ۱۲ تا ۱۶ میلیمتر که در امتداد ردیف گیاهان قرار گرفته است و به توسط قطره چکانهایی که در امتداد لوله کارگذاشته شده، به پای ریشه گیاهان می ریزد. مقدار جریان از هر روزنه (یا قطره چکان) ۲ تا ۱۰ میلیمتر در ساعت است با این جریان کم آب بلافاصله در جهات عمودی و افقی خاک نفوذ می کند. این روش در ابتدا برای آبیاری گلخانه ها بکار گرفته شد. ولی در حال حاضر بطور وسیعی در باغات و حتی برخی زراعتها استفاده می شود. بویژه در آبیاری گیاهان ردیفی در مناطق بیابانی مخصوصاً در خاکهای شنی که می توان روشهای آبیاری مرسوم را بکار گرفت، و یا بدلیل تبخیر زیاد نمی توان به روش بارانی آّبیاری کرد، نتایج رضایت بخشی را بدست داده است. در این روش می توان در تمام مدت شبانه روز نسبت به آبیاری اقدام کرد و نظارت بر آبیاری به حداقل می رسد. ضمناً می توان کودهای شیمیایی مورد نظر را از طریق آب لوله ها به گیاه رسانید. این روش این امکان را فراهم می سازد تا در زمان آبیاری نسبت به انجام سایر کارهای زراعی از قبیل سمپاشی: کولتیواسیون، تنک کردن، بیوه چینی و غیره اقدام کرد.
در آبیاری قطره ای از کلیه تلفات آبیکه در روشهای دیگر آّبیاری مرسوم است، جلوگیری بعمل می آید. ولی این روش موجب تجمع نمک در منطقه ریشه ها می گردد که باید از طریق شستشوی مرتب از آن خارج شود. یکی دیگر از معایب آبیاری قطره ای بالابودن هزینه تأسیس و نگهداری آفت. و با توجه به وجود ایستگاه مرکزی و تعداد زیادی لوله اصلی و فرعی و شیرهای قطع و وصل آب که در سطح وسیعی پراکنده شده اند. نظارت دائمی بر انجام کار ضروری است.
ح- آبیاری بارانی
در این روش آب مورد نیاز شبیه باران و بطور مصنوعی روی سطح خاک پاشیده می شود. انواع معمول آن عبارتند از آبپاشهای دوّار، آبپاشهای ثابت و لوله های سوراخدار. امروزه آبپاشهایی که روی لوله های قابل حمل سوار می شوند، مرسومترین نوع آبیاری بارانی را تشکیل می دهند.
با روش بارانی، آبیاری خاکهای شنی و زمینهایی که بدلیل شیب یا پستی و بلندی آبیاری آنها به طریقه سطحی عملی نیست، به بلحاظ اقتصادی و چه به لحاظ فنی، امکان پذیر می باشد. بدین ترتیب مقدار زیادی از اراضی که قبلاً کنار گذاشته شده بودند، زیر کشت قرار می گیرند.
پخش آب در آبیاری به روش بارانی بجز در مواردی که باد شدید می ورزد بمراتب یکنواخت تر از روشهای آبیاری سطحی است. تلفات ناشی از فرسایش نیز در این روش تقلیل پیدا می کند.

پخش آب در ساعات داغ روز باعث بهبود آب و هوای مجاور (میکروکلیما) شده و از پژمرده شدن گیاه جلوگیری بعمل می آورد و بر کارایی عمل فتوسنتز می افزاید. نیروی انسانی مورد نیاز در روش بارانی بمراتب کمتر از آبیاری سطحی است آبیاری بارانی دارای معایبی نیز می باشد. هزنیه های سرمایه گذاری تأسیسات آن، بالا بوده و چون لازم است آب تحت فشار بر زمین داده شود لذا این عمل سبب افزایش هزینه آب می شود. تلفات آب در اثر تبخیر و برخورد آن با شاخ و برگ گیاه در آبیاری بارانی بیشتر از روشهای سنتی است ولی این مشکل را می توان با آبیاری در هنگام شب برطرف کرد. در هنگام استفاده از آبهای شور لوله های آلومینیومی در معرض خطرخوردگی یا زنگ زدن قرار می گیرند. ضمناً باید دقت کرد که در آبیاری بارانی زمان آّبیاری را باید به نحوی تنظیم کرد تا سمومی که برای محافظت گیاه پخش شده اند قبل از آنکه موثر واقع گردند، شسته نشوند.
با توجه به تمام موارد ذکر شده، باید گفته شود که معایب آبیاری بارانی بمراتب کمتر از محاسن آن بوده و وسعت زمینهایی که به این روش تحت آبیاری قرار می گیرند، در سالهای اخیر چه بطور مطلق و چه در رابطه با سایر روشهای آبیاری، افزایش چشمگیری داشته است.
ط: آبیاری زمینی:
آبیاری زیرزمینی بدین طریق صورت می گیرد که سطح ایستابی تا عمق مشخصی از خاک بالاآورده شده و یا در آن عمق تثبیت می شود. این عمق معمولاً ۳۰ تا ۷۰ سانتی متر بوده و آب از این عمق بوسیله عمل موئینه ای به منطقه ریشه ها کشیده می شود. این وضع در شرایطی امکان پذیر است که سطح ایستابی بالا بوده و یا لایه غیرقابل نفوذی، در عمق نه چندان زیاد از سطح خاک

، وجود داشته باشد. وجود یک طبقه کاملاً قابل نفوذ در روی طبقه غیرقابل نفوذ (که معمولاً عمق آن حدود ۲ متر یا بیشتر است) و وجود پستی و بلندی یکنواخت و شیب متوسط از زمین از شرایط دیگر استفاده از این نوع آبیاری است. محسنات این آبیاری ممانعت از شور شدن زمین و باتلاقی شدن آن، صرفه جویی در مقدار آب، سهولت ورود ماشین آلات کشاورزی به مزرعه و امکان زهکشی و تهویه خاک در مواقعی که رطوبت زمین زیاد است، می باشد.