مقدمه:
تمامي جانوران زنده اعم از انسان و گياه و يا جانوران همواره در‌طول دورة زندگي ‌خويش نيازمند به آب است و حيات بدون وجود آن غيرممكن است. آب مايع حيات و لازمه‌‌ زندگي‌است.
يك گياه علفي سريع‌الرشد عمدتاً از آب تشكيل‌شده‌است و محتوي آب گياه بين ۷۰ تا‌۹۰ درصد‌مي‌باشد كه بسته به سن گياه، گونه گياه، بافت گياه موردنظر و محيط متفاوت است.
بنابه دلايل زير مي‌توان فهميد كه آب براي بسياري از فعاليتهاي گياهي لازم‌است:

 

اول آنكه حلاّ ل‌ بوده و محيطي مناسب براي واكنش‌هاي شيميائي فراهم‌مي‌نمايد.
دوم آنكه محيط مناسب براي انتقال موادآلي و معدني مي‌باشد.
سوم‌آنكه محيطي مناسب است كه موجب تورم سلول‌هاي گياهي‌مي‌شود. آماس باعث بزرگ‌شدن سلول، ساختارگياه و شكل‌گيري آن مي‌گردد.
چهارم آنكه باعث آبگيري و خنثي‌سازي بار الكتريكي روي مولكولهاي كلوئيدي مي‌شود.
ديگر آنكه ماده خام فتوسنتزي فرآيندهاي هيدرولتيكي و ساير واكنش‌هاي گياهي را تشكيل‌مي‌دهد .
بايد دانست كه ريشة گياه در خاكهاي نسبتاً مرطوب نفوذ‌مي‌كند در حالي كه ساقه و برگها در محيط نسبتاً خشك رشد‌مي‌نمايند. به همين خاطر است كه آب از خاك به داخل گياه نفوذ‌كرده و به اتمسفر برمي‌گردد كه اين امر در جهت كاهش انرژي پتانسيل صورت‌مي‌گيرد.
رشد گياه تابع وجود آب است بدين معني كه هر وقت آب محدود‌باشد رشد نيز كاه

مي‌يابد ودر نتيجه عملكرد نيز كاهش‌مي‌يابد. مقدار كاهش عملكرد متأثر از ژنوتيپ، شدت كمبود آب و مرحله نمو گياه مي‌باشد.

آب قابل استفاده در گياه
ريشة گياهان در خاك مرطوب رشدنموده و آب را تازماني كه پتانسيل آب خاك به يك حد بحراني برسد از خاك مي‌گيرند. آب قابل استفاده گياه به آبي‌گفته‌مي‌شود كه آن مقدار از آبي كه خاك مي‌تواند از طريق ريشه گياهان خارج‌گردد و يا تفاوت محتوي آب ظرفيت مزرعه و درصد پژمردگي دائم .
رطوبت قابل استفاده از خاك متأثر از خواص كلوئيدي خاك همچون سطح ويژة ذرات خاك مي‌باشد.‌مثلاً يك خاك رُسي لومي حدود ۲۰درصد وزن خود آب قابل استفاده‌دارد. درحالي كه يك خاك داراي بافت سبكتر مانند يك خاك شني ريز حدود ۷درصد وزن خود آب قابل استفاده دارد. بايد توجه‌كرد يك خاك داراي بافت شني ريز كمتر از ۸ سانتيمتر آب در هر متر عمق خاك نگهداري مي‌كند در حالي كه يك خاك با بافت رُسي لومي حدود ۱۷ سانتيمتر آب قابل استفاده در هر متر عمق خاك نگهداري مي‌كند.

 

چگونگي جذب و حركت آب
در مقايسه با گياهان يا خاك، هوا معمولاً داراي پتانسيل آب بسيار كم مي‌باشد. چونكه يك برگ زنده معمولاً داراي پتانسيل آب بيش از ۱۵- بار مي‌باشد. بنابراين يك اختلاف انرژي زيادي بين هوا و برگ وجوددارد كه موجب استمرار حركت آب به صورت بخار از برگ به هوا مي‌گردد. وقتي اتلاف آب از گياه صورت نمي‌گيرد مثلاً در شب پتانسيل آب گياه با پتانسيل آب خاك به حالت تعادل نزديك‌مي‌شوند. اگر روزنه‌ها باز باشند اتلاف آب از برگ‌ها به طور مستمر ادامه دا

شته و موجب‌مي‌شود كه پتانسيل آب برگ نسبت به پتانسيل آب دمبرگ كاهش‌مي‌يابد. اين جريان از محل پتانسيل آب زياد به كم حركت مي‌كند. لذا از دمبرگ به برگ جريان مي‌يابد. اين جريان آب پتانسيل آب دمبرگ را كه از حالت تعادل با پتانسيل آب ساقه‌مي‌باشد كاهش داده و لذا آب از ساقه به طرف دمبرگ جريان‌مي‌يابد. اين اختلاف انرژي تا ريشه و خاك نيز ادامه دارد به عبارت ديگر در سيستم انتقال آب از خاك به ريشه يك اختلاف پتانسيل به‌وجود مي‌آيد. سرعت جذب اب و حركت آن در داخل گياه بستگي به محتوي رطوبت خاك، تماس ريشه و خاك، مقاومت‌هاي گياه و خاك در برابر جريان آب و اختلاف پتانسيل آب موجود دارد .
تبخير و تعرق
با توجه به تعريف تبخير و تعرق كه عبارتند از مجموع آبي كه در مزرعه از طريق تبخير و تعرق از گياه از دست‌مي‌رود را گويند. تبخير يك فرآيند وابسته به انرژي است كه متضمن تغيير از حالت مايع به بخارمي‌باشد. شدت تعرق تابع اختلاف فشار بخار مقاومت در برابر جريان آب و توانايي گياه و خاك از نظر انتقال آب به جايگاه تعرق‌مي‌باشد.
تعرق عمدتاً نيروي محركه جهت به جريان‌انداختن آب جذب‌شده در گياه را عليرغم وجود نيروي ثقل و مقاومت‌هاي اصطكاكي موجود در مسير آب در گياه تأمين‌مي‌كند. سرعت جذب فعال آب نقش ناچيزي در جذب آب ايفا‌مي‌نمايند ووقتي اين مكانيزم‌ها مشخص‌مي‌شوند كه تعرق كم‌بوده و يا متوقف‌شده‌است.

مقدار تبخير و تعرق در سطح يك جامعه گياهي تابع اختلاف پتانسيل آب بين خاك و هواي خارج و مقاومت موجود در سر راه حركت آب به داخل گياه يا حركت آب به سطح خاك‌مي‌باشد. تشعشع خورشيدي، درجة حرارت، رطوبت نسبي و باد عوامل محيطي عمده‌اي هستند كه تبخير و تعرق را اثر‌مي‌گذارند. بسته‌شدن روزنه‌ها، تعداد و اندازه روزنه‌ها، مقدار برگ و خصوصيات برگ عوامل گياهي هستند كه مقاومت در سرراه انتقال آب از خاك به هوا را تشكيل‌مي‌دهن

د.

عوامل محيطي مؤثر بر تبخير و تعرق
اتلاف آب از گياه توسط عوامل گياهي و محيطي تعيين‌مي‌شود. اثر عوامل محيطي روي تبخير و تعرق بنام نياز اتمسفري يا نياز تبخيري ناميده‌مي‌شود.
هرقدر اين نياز بيشتر باشد سرعت تبخير آب از سطح آزاد بيشتر‌مي‌شود. از عواملي كه اين نياز را تحت تأثير قرارمي‌دهند عبارتند از:
تشعشع خورشيد، درجة حرارت، رطوبت نسبي و باد. مثلاً با افزايش درجه حرارت اين نياز افزايش‌مي‌يابد. يا اينكه نياز اتمسفري با رطوبت نسبي رابطه عكس‌دارد. يعني اينكه با افزايش رطوبت تبخير و تعرق كاهش‌مي‌يابد. بايد توجه‌نمود كه تعرق موقعي صورت‌مي‌گيرد كه بخار آب از طريق روزنه‌ها به بيرون منتشر مي‌شود. در هواي آرام يك مانع اختلاف انتشار متشكل از يك لايه آب در اطراف روزنه‌ها ايجادمي‌شود كه شيب انتشار برگ و هوا كاهش‌‌مي‌يابد. بدين‌معني كه آبي از سطوح مرطوب دروني برگ به بيرون منتشر مي‌شود در مقابل خود به يك لايه آب از بيرون برگ روبرو‌مي‌شود. اين لايه شيب انتشار بين برگ و هوا را در نتيجه تعرق كاهش‌مي‌دهد. وقتي هواي متلاطم رطوبت موجود در نزديكي برگ را دورمي‌سازد اختلاف آب داخل برگ ودر هواي مجاور روزنه‌ها افزايش‌مي‌يابد و انتشار آب از برگ افزايش‌مي‌يابد.
علاوه بر موارد فوق‌الذكر عوامل گياهي نيز براين مقدارمؤثر مي‌باشند مثل بسته‌شدن روزنه‌ها كه در اين صورت ميزان تعرق كمتر مي‌شود. كه خود بازو بسته‌شدن روزنه‌ها نيز تحت عواملي همچون ميزان نور و رطوبت‌مي‌باشند. از عوامل مؤثر ديگر مي‌توان به تعداد روزنه‌ها و اندازه آنها اشاره‌نمود. هرچقدر اين تعداد بيشتر و اندازه آنها بيشتر تبخير و تعرق نيز افزايش‌مي‌يابد.
سطح برگ نيز يكي از عوامل مؤثر ديگري است. كه هر چقدر بيشتر، ميزان تبخير و تعرق نيز افزايش‌مي‌يابد. برگهاي بسياري از گياهان داراي برگهاي تاخورده يا پيچشي مي‌باشند. مثلاً در بلوگراس، سطح برگي كه در معرض خورشيد قرارمي‌گيرد با تاشدن برگ كاهش‌مي‌يابد. و يا گياه سويا برگ‌هاي خود را آنچنان مي‌پيچد كه كركهاي نقره‌اي سطح تحتاني برگها ظاهر‌شده و مي‌تواند نور بيشتري را منعكس‌كنند.
عمق ريشه و گسترش آنها در خاك يكي از عوامل مؤثر بر تبخير و تعرق مي‌باشد. هر چه عمق ريشه افزايش‌يابد آب قابل استفاده گياه نيز افزايش‌مي‌يابد. همچنين گسترش ريشه تخليه آب را از هر واحد حجم خاك قبل از آن كه رطوبت آن به حد پژمردگي دائمي‌برسد افزايش‌مي‌دهد .

تبخير و تعرق بالقوه

 

تبخير و تعرق بالقوه به مجموعه تبخير و تعرقي گفته‌مي‌شود كه از يك سطح كاملاً پوشيده از گياه و كاملاً مرطوب صورت‌مي‌گيرد. كه ميزان آن را مي‌توان با طشتك تبخير تخمين‌زد. اما بايد دانست كه در اغلب گياهان زراعي تبخير و تعرق در تمام طول رشد در حد بالقوه باقي‌نمي‌ماند. براي اينك

ه مواردي وجوددارد كه با پوشش گياهي كامل‌نبوده و يا رطوبت خاك قادر به جايگزيني رطوبت تلف‌شده از تعرق نيست. گياهان يك ساله با سطح برگ كمي شروع به رشد نموده و سطح برگ خود را در طول فصل رشد افزايش‌مي‌دهند. چون گياهان زراعي در دماي نسبتاً بالا و تشعشع زياد سريع‌تر رشد مي‌نمايند و چون نياز اتمسفري در اين شرايط بسيار زياد است لذا حداكثر برگ در زماني كه تبخير و تعرق به حد بالقوه مي‌رسد به‌جود‌مي‌آيد. اين امر معمولاً موجب نياز حداكثر به

آب در اواسط تابستان مي‌گردد. تبخير و تعرق بالقوه نمايانگر اثرات محيطي بر نياز اتمسفري مي‌باشد و داراي نوسانات روزانه و ساليانه‌مي‌باشد. تبخير و تعرق بالقوه از روي تبخير از طشتك تبخير تخمين‌زده‌مي‌شود.
اما وقتي تبخير و تعرق بالقوه با نزولات آسماني مقايسه‌گردد مشخص‌مي‌گردد كه چرا غالباً

كمبود آب در زماني كه سرعت رشد زياد است اتفاق‌مي‌افتد. به منظور رسيدن به عملكرد بالاتر در گياهان زراعي در طول اين مدت بايستي آب گياه تأمين‌گردد. آب موردنياز گياه در طول اين مدت را مي‌توان از طريق ذخيره رطوبت كافي در خاك و يا از آبياري تأمين‌كرد.
اما مي‌دانيم رشد و نمو گياه تحت‌تأثير وجود يا عدم آب مي‌باشد. عكس‌العمل گياه در برابر تنش آب با فعاليت متابوليكي، مورفولوژي، مرحله رشد و عملكرد بالقوه گياه در ارتباط‌مي‌باشد. رشد گياه نسبت به وجود يا عدم وجود آب خيلي حساس است. كاهش پتانسيل آب بافت‌هاي مريستمي در طول روز غالباً موجب نقصان پتانسيل فشاري به حدي كمتر از ميزان لازم براي بزرگ‌شدن سلول مي‌شود.
تنش آب بر عملكرد اثرات چند جانبه دارد. در مراحل نمو رويشي حتي تنش بسيار جزئي مي‌تواند سرعت رشد برگ ودر مراحل بعدي شاخص سطح برگ را كاهش‌دهد. تنش شديد مي‌تواند منجر به بسته‌شدن روزنه‌ها گردد. اين امر جذب CO2 و توليد ماده خشك را كاهش‌مي‌دهد. تداوم تنش مي‌تواند كاهش شديد شدت فتوسنتز را به دنبال داشته‌باشد. بطوريكه چند روز پس از آبياري شدت فتوسنتز به مقدار قبلي خود بازمي‌گردد.

اثر زمان ظهور تنش آب بر عملكرد دانه ممكن است به اندازه شدت تنش آب اهميت داشته‌باشد. گونه‌هاي محدودالرشد مانند ذرت يك تنش شديد چهار روزه در مراحل خاصي از رشد زايشي ممكن‌است بحراني‌باشد و مرحله گرده‌افشاني ودو هفته پس از آن حساس‌ترين دوره اين گياه نسبت به تنش آب مي‌باشد. در طي اين مدت در بين اجزاء عملكرد، تعداد دانه در هر بلال به شدت كاهش‌مي‌يابد.
كمبود اب نمو رويشي و عملكرد را از طريق كاهش سطح برگ و فتوسنتز

برگ كاهش‌مي‌شدهد اين امر منجر به كاهش فتوسنتز جامعه گياهي مي‌شود.
اين كاهش عمدتاً وابسته به شدت تنش مي‌باشد. وقتي عملكد دانه موردنظر است زمان بروز تنش داراي اهميت يكساني‌ با شدت تنش مي‌باشد. تنش آب در طول مرحله تحريك گل‌دهي، گرده‌افشاني يا نمو دانه ممكن است تعداد دانه‌هاي تشكيل‌شده را به شدت كاهش‌دهد. اگر تنش آب در مرحله پرشدن دانه‌ رفع‌گردد. عملكرد بالقوه دانه ممكن است كمتر از ميزان توليد بالقوه مواد فتوسنتزي باشد.
راندمان مصرف آب
همانطور كه مي‌دانيم راندمان آب عبارتند از ماده خشك توليدشده به تبخير و تعرق. راندمان مصرفي آب به صورت گرم ماده خشك توليدشده بر كيلوگرم آب مصرف‌شده يا كيلوگرم ماده خشك بر هكتار سانتي‌متر آب يا پاند برايكر اينج آب بيان‌مي‌شود. راندمان مصرف آب در گياهان گلداني، تك بوته‌هاي گياهي در مزرعه و همچنين جوامع گياهي اندازه‌گيري شده‌اند. اين اندازه‌گيري را مي‌توان براي عملكرد اقتصادي و همچنين كل ماده خشك توليد شده مورد استفاده قرارداد .
نياز آبي درست برعكس راندمان مصرفي آب است. راندمان مصرفي آب مشابه مقاومت به خشكي نيست. راندمان مصرف آب از اين جهت به عملكرد مربوط است كه مقدار آبي كه براي توليد عملكرد مصرف‌شده‌است را نشان‌مي‌دهد.
بطور خلاصه مي‌توان گفت كه راندمان مصرف آب عبارت است از عملكرد به دست‌آمده به ازاي يك واحد آب مصرف‌شده. عملكرد در طول ۴۰ سال گذشته افزايش‌يافته‌است در حالي كه افزايش مقدار تبخير و تعرق فصلي ناچيز بوده‌است. راندمان مصرف آب از طريق كاهش عوامل محدود‌كننده رشد گياه افزايش‌يافته است. راندمان مصرف آب بويژه در مناطقي كه يك عامل محدود‌كننده عملكرد محصول مي‌باشد بسيار مهم است.
اما در اينجا لازم است در مورد آبياري گياهان بحث‌كنيم.
آبياري براي چندين هزارسال توسط انسان آبياري‌شده ولي فقط در قرن حاضر مطالعات زيادي در مورد روابط آب و خاك و گياه صورت‌پذيرفته است. لين روابط كه معمولاً تحت عنوان مديريت آبياري شناخته‌شده شامل عمليات آبياري در مزارع وسيع و يا كوچك‌مي‌شود آبياري نامناسب ممكن است اتلاف مقادير زياد آب شود. مواد غذايي خاك شسته‌شود. و حاصلخيزي خاك را خراب‌كند و يا اگر آب به اندازه كافي داده‌نشود كاهشي در محصول پديدآيد .
آب جهت آبياري و ساير مصارف هر روز ارزش بيشتري پيدامي‌كند و اين بدان علت است كه هزينه پروژه‌هاي آبياري افزايش‌يافته و همچنين امكان تهيه آب با كيفيت خوب محدود مي‌گردد. بنابراين بايد يادبگيريم كه چگونه از تلف‌شدن آب آبياري جلوگيري نموده و از تغيير زمين در اثر مصرف آب اضافي جلوگيري‌كرده و جهت بدست‌آوردن حداكثر توليد در اصلاح آن بكوشيم.

در زمينهاي شيب‌دار جلوگيري از اتلاف آب در اثر جريان سطحي آب آبياري مشكل است. مخصوصاً وقتي كه آب در جويچه‌ها و يا نوارها در تمام طول زمين چند ساعت جريان يافته و از انتهاي زمين بمدت چند ساعت خارج‌مي‌شود. مي‌توان از طريق كاهش ميزان آب در جويچه‌ها يا نوارها به محض رسيدن آب به انتهاي زمين از اين تلافات جلوگيري نمود، اتلاف آب بصورت رواناب به آساني قابل مشاهده‌مي‌باشد، اتلاف آب به علت نفوذ حقيقي يعني پايين‌تر از محدودة ريشه گياهان را مشكل بتوان مشاهده‌نمود با وجود اين مقدار زيادي از آب در اثر نفوذ عميق تلف‌مي‌شود اينگونه تلافات نتيجة آبياري بيش از اندازه يا به عبارت ديگر رهاكردن آب آبياري بر روي يك قطعه زمين براي مدت طولاني‌تر از نيازمي‌باشد.
در مناطقي كه جويچه‌ها خيلي طويل‌هستند و يا در جاهايي كه آب مسافت زيادي بر روي زمين طي‌نمايد بدون شك آب در ابتداي جويچه و يا زمين و همچنين در انتهاي زمي

ن به علت جمع‌شدن آب و نفوذ به اعماق خاك‌ تلف‌مي‌گردد.
تلفات آب در اثر نفوذ عميق در زمين ناهموار يا تسطيح‌نشده، ودر زمينهايي كه جهت آبياري بصورت صحيحي به آنها شيب‌داده‌نشده رخ‌مي‌دهد، در خلال آبياري نقاط مرتفع آب در نقاط پست تا عمق قابل‌توجهي جمع‌مي‌شود آبياري نامساعد علاوه بر اينكه باعث اتلاف آب مي‌گردد، محصول را كاهش‌داده و غالباً سبب مي‌شود مواد غذايي گياه از خاك شسته‌شود، آبياري بيش از نياز

سبب‌مي‌شود آب تحت‌الارضي بالاآمده و يا سبب بوجودآمدن نقاط باتلاقي‌مي‌شود كه تنها از طريق ايجاد سيستم‌هاي زه‌كشي كه گران هم هستند قابل اصلاح‌مي‌باشند.
علاوه بر آن آبياري بي‌رويه باعث تجمع نمك و بوجودآمدن خاكهاي قليليي مي‌شود.

تاريخچه
تاكنون سه كنگرة جهاني در زمينة مسائل مربوط به آبياري قطره‌اي برگزارشده‌است كه آخرين آنها در سال ۱۹۸۵ ودر شهر فرزنو در ايالات كاليفرنياي آمريكا بوده‌است.

در اين كنفرانسها دانشمندان برجسته‌اي از كشورهاي مختلف جهان گردهم‌آمده و نتايج و تحقيقات و تجربيات خود را ارائه‌كرده‌اند. تا به حال سعي شركتهاي مختلف ملي و بين‌المللي برآن بوده‌است تا انواع لوله و اتصالات را در جهت برطرف‌كردن هر چه بيشتر مشكلات آبياري قطره‌اي به بازار عرضه‌نمايند. كلية اين پيشرفته‌ها عملاً در دو سه دهة اخير صورت گرفته‌است. حال ببينيم ريشه‌هاي اين دگرگوني كه در امر آبياري صورت‌گرفته‌است در چيست؟
در هر زمينه‌اي از آبياري قطره‌اي كه بنگريم نام كورينف روسي و بورداي فرانسوي را در صدرخواهيم‌يافت. اصولاً ايدة آبياري قطره‌اي از روشهاي آبياري زيرزميني نشأت گرفته‌است. ولي چون امكان فراهم‌آوردن آب در زيرزمين مشكل بود اين روش سرانجام به آبياري قطره‌اي منجر‌گرديد.براي اولين بار فردي بنام بلاس روش جديدي را ابداع‌كرد و آن را در انگلستان به ثبت‌رساند. اختراع وي توسط دو شركت كامرون ورايت ـ رين به مرحلة اجرا‌درآمد و اين دو شركت نام آبياري تريكل را بر آن نهادند.
البته قبل از بلاس فرد ديگري به نام پي سه لستر در سال ۱۹۵۱ روش جديد ديگري را به منظورآبياري در استاديوم مسابقات المپيك رم بكار‌برده‌بود كه در همان سال به نام خود او به ثبت‌رسيد. واژة آبياري دريپ براي اولين مرتبه در سال ۱۹۶۰ توسط او به‌كاربرده‌شد.
غالباً نامهاي ال.بلاس (انگليسي) و اس. بلاس (اسرائيلي) با يكديگر اشتباه‌مي‌شوند، حال آنكه ال. بلاس آبياري تريكل را در انگلستان فقط براي گلخانه‌ها به‌كاربرد، اما اس. بلاس آن را بر اساس آزمايشهاي قبلي خود كه در دانشگاه عبرو در اوايل سالهاي ۱۹۶۰ انجام‌داده‌بود در بيابانهاي نگف به مرحلة اجرادرآورد.
دست كم تاريخ كوتاه آبياري قطره‌اي را به سه شاخه مي‌توان تقسيم‌كرد:
ال. بلاس در انگلستان، اس. بلاس در اسرائيل و پي سه لستر در ايتاليا كه هريك از آنها مستقل از ديگران كارخود را در توسعة روش جديد ادامه مي‌دادند، همانطور كه گفته‌شد نام آبياري تريكل براي اولين بار توسط شركتهايي در انگلستان ساخت و فروش لوله و اتصالات را براي اين روش آغازكرده‌بودند به كار برده‌شد اما نام آبياري دريپ در ابتدا توسط سه‌لستر، پرفسور ايتاليايي، پيشنهاد گرديد، كه بعداً متوجه شد هيچ كدام از نامهاي دريپ يا تريكل براي روش جديد مناسب‌نيست.
به اين دليل پرفسور سه‌لستر براي آن دسته از روشهاي آبياري كه اب را بدفعات و به مقدار كم در اختيار گياه قرارمي‌دهند نام آبياري گالپ يا آبياري سيپ بكاربرد.

معرفي سيستم آبياري قطره‌اي
در اين روش آبياري، آب با فشار كم (حدود يك اتمسفر) پس از گذشتن از دستگاه كنترل مركزي (در صورت نياز توأم با كود محلول) بوسيله لوله‌هائي كه در كل سطوح زمين پخش‌شده، پس از عبور از قطره‌چكانهايي كه در محل‌هاي مناسب در مجاورت گياه قرارداده‌شده‌اند، بصورت قطره قطره و بطور ممتد به اندازه نياز گياه به خاك‌داده‌مي‌شود.
قبل از تصميم‌گيري در مورد اجرا و بخصوص قبل از شروع طراحي سيستم آبياري قطره‌اي بايد وضعيت محيطي كه قراراست سيستم پياده‌شود، مورد آزمايش قرارگيرد.
بر پاية اين آزمايشها اولين تصميم‌گيري اين خواهد بود ياخير. اگر جواب اين بررسيها مثبت باشد مسلماً تأثير زيادي در بهبود روش، حل مشكلات، سازگاري طرح و بهره‌برداري از سيستم خواهد داشت. بررسيهايي كه مي‌بايست در اين مورد انجام گيرد عبارتند از :
ـ مطالعات آب و هوا

ـ بررسي وضعيت خاك
ـ مطالعة منابع آب
ـ بررسي زراعت و يا درختاني كه قرار است آبياري‌شوند.
در ابتدا بايد خصوصيات كل محيطي كه قراراست زراعت در آن عمل‌آيد بررسي‌شود. كلية مراحل آبياري و رشد گياه در محيطي بنام « فضاي گشت» صورت‌مي‌گيرد. درواقع پديده‌هاي طبيعي و عمليات كشاورزي در همين محيط انجام‌مي‌شود. اين فضا شامل دو قسمت است

يكي آسمانه و بخش‌هوائي رشد كه تعرق و تبخير در آن صورت‌مي‌گيرد و ديگري منطقة توسعه ريشه كه جذب آب و مواد غذايي در آن انجام‌مي‌شود.
بين اين دو قسمت آسمانه و منطقه ريشه‌ها مي‌توان دقيقاً مرز مشخصي را تعيين‌كرد. گرچه سطح آسمانه گياه و بخش زير منطقه ريشه را مي‌توان مرزهاي بالائي و پائيني فضاي رشد دانست اما بر اساس قوانين هواشناسي، خاك‌شناسي، هيدرولوژي، زيست‌شناسي و غيره همواره اثرات متقابلي بين فضاي رشد و محيط خارج به‌وقوع ‌مي‌پيوندند.

جنبه‌هاي مثبت و منفي در آبياري قطره‌اي
سرعت زياد توسعه و گسترش سيستمهاي آبياري قطره‌اي را در كشورهاي صنعتي ودر حال رشد مي‌توان به سبب محاسني دانست كه اين روش در بردارد. طبعاً مسائلي نيز هنوز به صورت لاينحل باقي‌مانده‌است كه آنها را مي‌توان از جنبه‌هاي منفي روش مذكور دانست.

مزايا
كاربرد روش آبياري قطره‌اي كارآيي مصرف آب را افزايش‌مي‌دهد، به دليل كمبود مقدار آب جزئي‌بودن سطح مرطوب شدة خاك، مقدار تبخير بسياركم‌است. در اين روش از جاري‌شدن آب در سطح زمين جلوگيري‌مي‌شود و تا حدي مي‌توان مصرف آب توسط علفهاي هرز را نيز كنترل‌كرد. با توجه به

مشخص بودن نياز روزانة گياهان به آب و تعيين مقدار دقيق آبياري روزانه و محدود بودن عمق آبياري، از نفوذ آب به اعماق پايين‌تر از منطقة توسعة ريشه‌ها جلوگيري مي‌شود، بطور كه ممكن است حتي قسمت سايه‌انداز گياه نيز خشك‌ باقي‌بماند. در اين روش برگاب يا تلفات ناشي از خيس شدن برگهاي گياه وجودندارد ولذا تبخير وجودنخواهد داشت. بنابراين قسمت اعظم مقدارآبي كه به گياه‌داده‌مي‌شود به مصرف تعرق‌ مي‌رسد و در نتيجه كارآيي آب مصرفي افزايش‌مي‌يابد.
مصرف انرژي ـ در روش آبياري قطره‌اي نيروي انساني و ماشيني موردنياز كاهش‌مي‌يابد، براي تأمين فشار لازم كه معمولاً در حدود ۱۰ متر آب است به تجهيزات گران‌قيمتي نياز نيست، فراهم‌كردن و راه‌انداختن چنين ماشين‌آلاتي نيز ارزان‌ است در واقع كار گردان نيمه ماهري كه در آبياري قطره‌اي به‌كار گماشته‌مي‌شوند براي كنترل‌كردن جريان آب مي‌شود و الا تعميرات اساسي فقط در مورد خرابي‌هاي كلي انجام مي‌شود.
خودكار نمودن سيستم و كنترل از راه دور براي تمام قسمت‌هاي آبياري قطره‌اي امكان‌پذير است دفع آفات به سبب موضعي‌بودن رطوبت خاك، رويش علفهاي هرز پراكنده و كنترل آنها آسان است. موقعيت محيطي در زير سايبان گياه براي رشد قارچ‌ها مناسب‌نخواهد بود، در صورت بروز آفت و بيماري‌ها امكان حركت ماشين‌آلات سمپاشي از بين رديف‌هاي گياه به سادگي ميسّر‌است.
پاسخ گياه نسبت به آبياري قطره‌اي معمولاً بيشتر از ساير روشهاي آبياري قطره‌اي، رطوبت خاك در حد مطلوب نگه‌داشته‌مي‌شود.
به اين طريق ريشه‌ها هميشه در موقعيتي قراردارند كه در آن مقدار آب و هوا در وضعيت مطلوب است و اين شرايط از نظر جذب آب و مواد غذايي مفيد مي‌باشد. بنابراين طبيعي است كه گياهان از طريق افزايش كميت و كيفيت محصول به روش آبياري قطره‌اي پاسخ‌ مثبت نشان‌بدهند. در صورتيكه آب شور باشد و گياه با روش آبياري قطره‌اي آبياري شود ضرر كمتري متوجه گياه خواهد شد. دفعات زياد‌آبياري در اين روش غلظت محلول خاك را در سطح قابل تحملي‌حفظ مي‌كند. اين

موضوع در آبياري خاك‌هاي شور قليايي با آب شيرين نيز صادق است. فقط بايد از دادن آب شور به خاكهايي كه شورند پرهيزكرد و يا به طور مرتب خاك را شستشو داد.
در آبياري قطره‌اي كوددادن همراه باآب نه تنها امكان‌پذير است بلكه كم وبيش امري الزامي است. پخش كود در سطح آب نمي‌تواند به منطقة توسعة ريشه برسد. تزريق كود به داخل لوله‌هاي آبياري قطره‌اي هم از نظر نيروي كار و هم از نظر كارآيي مصرف كود مقرون‌به صرفه‌است.

آبياري قطره‌اي مانع عمليات داشت‌نمي‌شود، نوارهاي خشك بين لوله‌هاي لاترال (بالها) عمليات داشت را حتي در زمان آبياري نيز ممكن مي‌سازد. علاوه بر اين در آبياري قطره‌اي هزينه عمليات داشت كاهش‌مي‌يابد. زيرا علفهاي هرز كمتر در مزرعه رشد‌مي‌كند و نيازي به وجين‌ يا سلسله شكني نيست. بدين ترتيب از فرسايش خاك نيز جلوگيري مي‌شود. مزاياي اقتصادي آبياري قطره‌اي كاملاً مشهود است در مورد محصولاتي كه با فاصله كشت‌مي‌شوند (مانند ميوة باغها و

تاكستان‌ها) سيستم آبياري قطره‌اي در مقايسه با ساير سيستم‌هاي ثابت و زيرزميني مي‌تواند با هزينه نسبتاً كمتري اجراگردد.
در‌گلخانه‌هاي شيشه‌اي‌و‌پلاستيكي‌هم‌روش قطره‌اي بهترين‌روش براي آبياري گياهان است، بعلاوه اگر خطر گرفتگي گسيلنده‌ها وجود نداشته‌باشد هزينه‌هاي مربوط به تجهيزات و نگهداري وسايل آبياري قطره‌اي چندان زياد نخواهد بود.
سرعت باد و پستي و بلندي زمين نمي‌تواند موجب عدم يكنواختي پخش در سيستم آبياري قطره‌اي گردند، حال آن كه در ساير روشهاي آبياري اين عوامل باعث تقليل راندمان توزيع يكنواختي آب مي‌شود .
مشكلات
به‌رغم مزايايي كه در بالا تشريح‌شد، آبياري قطره‌اي مشكلاتي نيز دربردارد كه مانع كاربرد رضايت‌بخش آن مي‌شود. محصولات زراعي مانند گندم را كه به صورت متراكم‌كشت مي‌شوند نمي‌توان با روش قطره‌اي آبياري‌كرد. حتي آبياري سبزيجات و بعضي محصولات رديفي نيز با روش قطره‌اي بسيار گرانتر از ساير روشها‌است لوله‌هاي لاترال بطور فصلي نقل مكان داده‌شوند و اين موضوع هزينة بهره‌برداري و نگهداري را به مقدار زيادي بالامي‌برد. جلوگيري از بروز واكنشهاي شيميايي و بسته‌شدن روزنه‌هاي گسيلنده‌ها در آبياري قطره‌اي وجود دارد. حتي وجود ذرات بسيار كوچك معلق مانند شن، سيلت و يا موادي مانند آهن و آهك محلول در آب ممكن است موانعي‌به‌وجود‌آورد ودر راه رسيدن آب به گياه اختلال نمايد.
براي جلوگيري از اين مسئله بايد تمهيدات لازم از قبيل در نظرگرفتن فيلتر و دستگاههاي تصفية آب هميشه ساده‌تر از بازكردن و تعمير گسيلنده‌هايي است كه با مواد رسوبي مسدودشده‌اند .
گاهي اوقات طوفانهاي شن و باد در مناطق خشك صحرايي مشكلات خاصي را به‌وجود‌مي‌آورد. مثلاً ممكن است گردو غبار را از قسمتهاي خشك بين رديفهاي برداشته، روي گياهان آبياري ‌شده را بپوشاند و آسيب قابل‌ملاحظه‌‌اي به آنها برساند.
مسألة شوربودن اراضي ـ صرفنظر از كيفيت آب، در آبياري قطره‌اي شورشدن اراضي نيز مطرح‌است. به دليل جريان آرام و مداوم آب در خاك نمكها در منطقة جبهة رطوبت تجمع مي‌يابند. گاهي اوقات ميزان آب از مقدار مصرفي گياه بيشتر است و نمكها از منطقة توسعة ريشه بطرف پايين

شستشو‌مي‌شوند، در مناطقي كه بارندگي اندك است براي جلوگيري از رسيدن شوري خاك به حد بحراني بايد هرچند يكبار زمين را با آبياري سطحي غرقاب‌نمود، اين عمل باعث آبشويي نمك‌ها خواهد شد. بطوركلي آبياري قطره‌اي اين امكان را براي كشاورز فراهم‌مي‌آورد تا در حالي كه هزينة كمتري صرف‌مي‌كند محصول بيشتري بردارد و كيفيت محصول نيز بهتر شود، تنوع زاد روشهاي آبياري قطره‌اي براي كشاورزان و مهندسان اين امكان را فراهم‌مي‌سازد تا برحسب نيازهاي هر گياه‌يا‌شرايط‌طبيعي‌روش‌خاصي‌در‌جهت‌آبياري‌انتخاب‌نمايند .

عواملي كه بايستي در انتخاب سيستم آبياري قطره‌اي مورد توجه‌قرارگيرد:
خاك

بافت خاك و نفوذپذيري
مناسب‌ترين بافت براي روش آبياري قطره‌اي بافت متوسط (لوم) مي‌باشد دبي قطره چكان مورد استفاده در اين نوع خاك مي‌تواند بين ۲ الي ۸ ليتر در ساعت تغيير‌نمايد. در بافتهاي سنگين (رُسي) به علت كمي نفوذ‌پذيري خاك (كمتر از ۵ ميليمتر در ساعت و همچنين در بافتهاي سبك (شني) به علت زيادي نفوذ‌پذيري خاك (بيشتر از ۳۰ ميليمتر در ساعت) استفاده از قطره چكان با دبي كم (حداكثر دبي نقطه ريزش آب ۲ ليتر ساعت) توصيه‌مي‌گردد .

شوري و قليائيت خاك
سيستم آبياري قطره‌اي در شرايط شوربودن خاك كه در آن هدايت الكتريكي عصاره اشباع خاك بيشتر از ۴ دسي زيمنس برمتر است و همچنين در شرايط قليايي بودن خاك كه در آن هدايت الكتريكي عصاره اشباع كمتر از ۴ دسي زيمنس بر متر و اسيديته كل اشباع بيشتر از ۸ مي‌باشد، قبل از انجام عمليات آبشوئي در شرايط شوري خاك و افزايش مواد اصلاحي و آبشوئي در شرايط قليائي بودن توصيه‌نمي‌گردد.
لازم به ذكر است ضوابط فوق براي گياهان حساس مي‌باشد، براي گياهان غير حساس ارقام ارائه‌شده قابل تعديل است.

وجود لايه محدود‌كننده در پروفيل خاك
در صورتيكه در عمق حداكثر ريشه‌دواني خاك لايه محدودكننده غيرقابل نفوذ براي ريشه وآب و يا لايه‌هاي گچي و آهكي وجودداشته‌باشد. بايستي قبل از احداث سيستم آبياري قطر هايو كاشت نسبت به اصلاح آن اقدام‌گردد .
شيب و توپوگرافي
پستي و بلندي و شيب زمين در صورت انجام طراحي صحيح (از نظر هيدروليكي) عامل محدودكنندة در انتخاب سيستم آبياري به حساب‌نمي‌آيد در شيب‌هاي بيشتر از ۱۰% استفاده از قطره‌چكان بادبي كمتر از ۴ ليتر در ساعت توصيه‌مي‌گردد، در شيبهاي خيلي تند بيش از ۲۵% ايجاد شيارهائي در طول رديف‌هاي كشت معمولاً در روي خطوط تراز كشت‌مي‌شوند، جهت استقرار لوله‌هاي فرعي ضروري است، وقتي توپوگرافي زمين داراي پستي و بلنديهاي زياد و نامنظم باشد تهية نقشه توپوگرافي با خطوط تراز ۵/۰ متري جهت طراحي هيدروليكي شبكه لازم است.

آب وهوا
ميزان بارندگي و قدرت تبخيركنندگي هوا معمولاً سيستم آبياري قطره‌اي در كلية اقليم‌هايي‌‌كه‌در‌آنها‌ميزان بارندگي‌تكاپوي نياز‌آبي‌گياه مورد‌كشت‌را‌نمي‌دهد قابل اجرا است از نظر اقتصادي كاربرد اين سيستم در شرايط خشك و نيمه‌خشك بيشتر از مناطق مرطوب مقرون به صرفه خواهدبود سيستم آبياري قطره‌اي را مي‌توان براحتي در انواع گلخانه‌ها و كشتهاي زير اجرانمود.
سرعت باد

 

سرعت زياد باد (تاحدي كه به رشد گياه لطمه‌نزند) عامل محدودكننده‌اي در انتخاب سيستم آبياري قطره‌اي نمي‌باشد فقط در باغات ودر سرعتهاي بيشتر از ۵ متردر ثانيه احداث بادشكن و همچنين تخصيص قطره‌چكانهاي بيشتر براي هر درخت و افزايش دور آبياري (جهت توسعه‌دادن رشد ريشه) توصيه‌مي‌گردد.

عوامل گياهي

آبياري قطره‌اي براي كليه محصولات باغي، جنگل‌كاريها و گياهان زراعي و صيفي‌جات كه بصورت رديفي كشت‌مي‌شوند قابل توصيه‌است. براي زراعتهايي كه به صورت متراكم كشت‌مي‌شوند معمولاً از نظر اقتصادي از اين سيستم توجيه‌پذير نمي‌شود.

منبع آب
در مرد منبع آب بايد خصوصيات زير موردتوجه قرارگيرد:
ـ كيفيت: از مهمترين عوامل تصميم‌گيري در انتخاب سيستم آبياري قطره‌اي و تعيين نوع اتصالات لازم (از قبيل گسيلنده‌ها، پمپهاو غيره) در هنگام طراحي كيفيت آب است.
ـ كميت: دومين عامل مهم مسأله كميت اب است بخصوص در شرايطي كه وسعت اراضي تحت كشت‌زيادباشد اگر كيفيت آب مطلوب باشد هرگونه زمين زراعي با هرنوع خاك را مي‌توان به روش قطره‌اي آبياري كرد.