آبیاری کشاورزی

مقدمه

آماده سازي مناسب زمين مهمتري عامل در روش آبياري سطحي. اين كار با خاكبرداري قسمت هاي برجستۀ زمين و منتقل كردن آن ها به قسمت هاي گود و در نتيجه ايجاد زميني مسطح با شيبي يكنواخت انجام مي شود. در بيشتر موارد تنها لايۀ نازكي از سطح خاك برداشته مي شود (200 ميليمتر يا كمتر)، لكن همين كار بايستي با دقت بسيار انجام شود. حتي يك اختلاف ارتفاع جزئي در سطح زمين مي تواند موجب توزيع ناقص آب و كاهش راندمان آبياري شود.

با آماده سازي مناسب زمين:

راندمان آبياري افزايش مي يابد.

نحوۀ توزيع آب بهبود مي يابد.

فرسايش خاك كم مي شود.

جمع شدن آب در يك جا كاهش مي يابد.

آماده سازي زمين تسطيح ناميده مي شود. اما گاهي ممكن است علاوه بر تسطيح زمين، شيب دار كردن آن نيز لازم باشد كه اين عمل را شيب بندي مي نامند. مثلاً در مورد نوارها و شيارها، زمين شيب بندي مي شود.

عوامل مؤثر در آماده سازي زمين

طرح يك نقشه براي اماده سازي زمين كاريست پيچيده و معمولاً وظيفۀ يك مهندس مجرب و خاكشناس است. اين متخصصان بايستي در مورد اندازۀ زميني كه قرار است اماده سازي شود و شيب لازم براي ان (شيب بندي) تصميم بگيرند. بطوريكه:

مقدار خاكبرداري با خاك ريزي يكسان باشد.

كمترين مقدار خاك جابجا شود.

اين كارها مستلزم بررسي دقيق عوامل زير است:

نوع خاك

توپو گرافي زمين

روش آبياري

ميزان بارندگي

شيوۀ زراعت

(منبع: آبياري سطحي: سيستمها و نحوۀ كاربرد آنها/ملوين كي؛ [ترجمۀ] محمد حسيني ابريشمي، امين عليزاده. – مشهد: آستان قدس رضوي، مؤسسۀ چاپ و انتشارات. 1376.)

تجهيزات

براي آماده سازي زمين معمولاً در هريك از مراحل زير تجهيزات مخصوصي مورد نياز است:

پاكسازي علفزار

شيب بندي

تسطيح

پاكسازي علفزار

موقعي كه زمين تازه اي براي آبياري در نظر گرفته مي شود، پاكسازي كامل آن از بوته، درخت و ريشه ضروريست.اگر وسعت زميني كه قرار است پاكسازي شود كم باشد؛ اين كار را مي توان بوسيلۀ تبر يا اره و سوزاندن چوب هاي جمع آوري شده انجام داد. اما مناطق وسيع را معمولاً با ماشين پاكسازي مي كنند. براي پاكسازي درختان و بوته هاي متراكم معمولاً از بولدوزر استفاده مي شود. بولدوزر تراكتور بزرگ شني دار است كه در جلوي آن تيغه اي براي هل دادن و جابجا كردن درختان وجود دارد. تيغه هاي ديگري نيز روي بولدوزر نصب شده است كه كار آن ها درآوردن ريشۀ درختان است. معمولاً آنچه را كه بوسيلۀ بولدوزر جمع آوري مي شود، مي سوزانند.

بوته هاي تنك را با كشيدن زنجيرهايي كه وزنه هايي به ان ها متصل است مي توان پاكسازي نمود. اين كار بين طريق انجام ميگيرد كه دو انتهاي يك زنجير سنگين و آهني را كه در وسط آن يك وزنۀ آهني بزرگ بسته شده است به بولدوزر مي بندند و آن را روي بوته ها مي كشند.

پس از پاكسازي بوته ها معمولاً زمين را شخم مي زنند تا بتوانند ريشۀ درختان را درآورند و خاك را نيز نرم كنند. براي انجام اين كار لازم است از بولدوزري استفاده شود كه به آن يك تيغۀ بزرگ آهني متصل باشد.(اين تيغه زيرشكن نام دارد)

شيب بندي

براي جابجايي حاكها در مسافت هاي كوتاه (كمتر از 100 متر) نيز مي توان از بولدوزر استفاده كرد. تيغۀ بزرگ و آهني بولدوزر خاك را به جلو هل مي دهد. اين طريق شيب بندي بسيار ارزان تمام مي شود اما خيلي دقيق نيست.

براي جابجايي خاك در مسافت هاي طولاني معمولاً بهتر است از اسكريپر استفاده شود كه خاك را از روي زمين برمي دارد و به مكان ديگري منتقل مي كند. اسكريپر يك تراكتور چرخ دار يا شني دار است كه داراي يك مخزن بزرگ يا اسكريپر است و خاك را پس از حفاري به محل ديگري منتقل مي كند. سرعت اسكريپر چرخدار بيشتر از نوع شني است. اما قدرت كمتري دارد. موقعيكه اسكريپرها قادرند در يك مرحله 10 تا 30 متر مكعب خاك را جابجا كنند. روي اسكريپر هاي مورد نظر سيستم هاي هيدروليكي مخصوصي نصب شده است كه راننده را قادر مي سازد تا عمق خاكبرداري را در ضمن حفاري زمين و عمق خاكريزي را هنگام تخليۀ خاك كنترل كند. استفاده از اين گونه ماشين ها تنها در مناطقي كه مساحت آن ها بيشتر از 4 هكتار باشد مناسب است. آماده سازي زمين با اسكريپر دقيقتر از بولدوزر است. اما دقت عمل اسكريپر ها هم براي زميني كه قرار است آبياري شود؛ كافي نيست. پستي و بلندي زمين نسبت به سطح مورد نظر ممكن است بين 100-+ ميلي متر باشد. واضح است كه در چنين مواردي استفاده از اسكريپر وضع را بدتر خواهد كرد.

تسطيح

با گريدر يا تسطيح كنندۀ زمين، آماده سازي خاك دقيقتر انجام مي شود. با اينگونه ماشين ها مي توان پستي و بلندي زمين را تا25-+ ميلي متر نسبت به شيب مورد نظر آماده كرد. البته اين كار بيشتر به مهارت راننده بستگي دارد. در اكثر موارد، استفاده از چنين ماشين هايي براي تسطيح زمين بمنظور اجراي روش آبياري مناسب است.

تسطيح كننده ها در هموار كردن نهايي زمين مورد استفاده قرار مي گيرند و يك شاسي چرخدار بلند بطول حدود 8 متر دارند. روي شاسي مزبور تيغه اي نصب مي كنند كه قسمت بالاي آن برخلاف تيغۀ بولدوزر به جلو خم شده است. چرخ هاي ماشين از روي زمين تسطيح شده مي گذرند و خاك را مي كوبند. درنتيجه زمين مزروعي مناسبي براي زراعت و نهال كاري اماده مي شود.

روش هاي هدايت آب در سراشيبي

شيار(Furrow) : كانالهاي كوچكي كه با انتقال دادن خاك از كف شيار به لبۀ شيار ساخته مي شود. آب روي زمين معمولاً در شيار قرار دارد. قسمت هاي تقاطع شيار در طي زمين منجربه ايجاد طرح سينوسي مي شود.

پشته(Bed) : همانند شيار؛ با اين تفاوت كه لبه هاي پهن تر از كف شيار هستند و سر آن ها اغلب مسطح است. بطور معمول، دو رديف كشت در بستر كشت مي شود.

جويچه(Corrugation) : جويچه، تا حدي آب را به سمت سراشيبي هدايت مي كند. اما، آب جاري معمولاً از آن بلندتر است.

جويبار(Rill): جويچۀ كوچك

حاشيه يا خاكريز حاشيه اي(Border or Border dike) : خاكريز مورد استفاده بمنظور نگهداري آب در نواري از زمين كه موازي با جهت جريان آب رانده مي شود (مثل سراشيبي)

حوضچۀ حاشيه اي (Border check): خاكريزهاي كوچكي كه در نوار حاشيه اي عمود بر حاشيه هايي كه آب را از كنارۀ نوار به ميان برگشت مي دهند؛ ساخته مي شوند. اين خاكريزها بمنظور غلبه بر تأثيرات كانال هاي sidefall و borrow در طول حاشيه كه از ساختار حاشيه اي ناشي مي شود؛ استفاده مي شوند. (توجه: تعريف واحدي وجود ندارد. گاهي حوضچۀ حاشيه اي به معناي خاكريز در انتهاي مسير است.

طبقه بندي روش هاي آبياري سطحي

يك روش واحدي براي طبقه بندي روش هاي آبياري سطحي وجود ندارد. در يك طرح دو نوع وجود دارد- آن هايي كه از شيار براي هدايت آب استفاده مي كنند و آن هايي كه چنين نيستند. در هركدام، روش هايي را مي توان تعريف نمود كه در درجۀ كنترل آب و مقدار شيب متفاوت هستند. در ذيل چنين آمده اند:

در آبياري سطوح شيبدار، چه در هدايت آب در جهت شيب و چه در كنترل جريان در طي پهناي مجموعۀ آبياري، توجه بيشتري داشت. اين اقدامات، اغلب بر اقدامات زراعي و نياز نيروي كار براي رسيدن به عملكرد بيشتر، چيرگي دارد. برخي از اين اقدامات در ذيل توضيح داده مي شوند. در صورتيكه شيب حذف شود؛ اين اقدامات ديگر لازم نيستند. يا حداقل تفاوت فاحشي دارند. لذا، حوضچه هاي مسطح، با تمايز كم بين اينكه شيارها در حوضچه استفاده مي شوند يا خير؛ اغلب در نوع متفاوتي از آبياري سطحي قرار داده مي شوند.

حوضچه ها و رديف هاي حاشيه اي

آبياري با جريان طبيعي و احداث خاكريز:

_ بدون قابليت اندازه گيري پيشرفت يا پس رفت

شيب دار

_ جريان معمولاً به عمق متوسطي مي رسد

_ معمولاً بي انتها يا تا حدي مسدود است. اما

_ اگر مسدود باشد، آب در طول كوتاهي مانداب مي شود.

كم شيب

_ معمولاً مسدود

_ فقط تا حدي در عمق متوسط

_ آب در بخش قابل توجهي از طول مانداب مي شود

_ افت كوچكتر يا مساوي نصف كسري مجاز مديريتي(MAD)  مي باشد.

حوضچۀ مسطح

_ بطور تئوري است

_ هيچ شيبي در هيچ جهتي

_ ممكن است سطح مواج باشد و مسطح نباشد (مثل شاليزار)

جويچه ها

جويچه ها و جويچه هاي تراز

_ بدون قابليت اندازه گيري پيشرفت يا پس رفت

شيب دار

_ معمولاً بطور گروهي باز يا مسدود است.

_ عرض شيب يكنواخت است.

_ به عمق متوسط رسيده است.

_ از هرز آب مجدداً استفاده مي شود.

كم شيب

_ بطور انفرادي يا گروهي مسدود شده اند.

_ شيب عرضي يكنواخت است.

_ افت، كوچكتر يا مساوي با نصف MAD است.

_ فقط عمق متوسطي بدست مي آيد.

مسطح

_ هيچ شيبي در طول مسير وجود ندارد.

_ اگر شيب عرض و جود داشته باشد، آب به شيارهاي منفرد يا گروهي تغذيه مي شود.

_ در غير اينصورت، انتهاي شيار باز بوده و هيچ كنترل جرياني بر شيارهاي منفرد (شيارهاي حوضچه مسطح) انجام نمي گيرد.

روش هاي آبياري مسطحه (غير شيبدار)

آبياري حوضچه اب مسطح: آبياري سطحي بوسيلۀ سطوح غرقابي زمين مسطح؛ توسط خاكريزها احاطه مي شود. حوضچه ها را مي توان به هر شكلي و بدون شيب در هر جهتي ساخت. جريان را مي توان از هر نقطه اي وارد حوضچه كرد. هيچ زحمتي براي هدايت آب در حوضچه، كشيده نمي شود. اين روش به نام هاي مختلفي مشهور است (كه ديگر توصيه نمي شوند.) كه از اين قرار اند: حوضچه اي غرقابي، غرقابي حوضچه اي، آبياري حوضچه اي، و آبياري حوض-حوضچه اي

حوضچه هاي كشت هموار: آبياري حوضچه اي با محصول كشت شده در زمين هموار بدون شيار يا پشته هايي براي هدايت آب.

حوضچه هاي شياري يا پشته اي: آبياري حوضچه اي با محصولات كشت شده بر روي پشته ها يا لبه هاي شيار. حفره ها يا گودال هاي ثانويه در حوضچه، رديف و دو انتها را بهم مي پيوندد.

آبياري شياري مسطحه: روش ابياري سطحي كه شيارهاي منفرد در جهت آبياري تسطيح شده اند. شيارهاي مجاور، معمولاً بلندي متفاوتي دارند (مانندsidefall). آب در شيارهاي منفرد (يا گروه كوچكي از شيارها بستگي دارد به مقدار sidefall و يا سرعت جريان موجود) تغذيه شده و نگهداري مي شود.

آبياري پل تراز (Contoure levee) (مثل شاليزارها): روش آبياري كه بطور معمول ، سطوح بي نظم زمين با ايجاد خاكريز بر خطوط تراز تقسيم مي شوند. فواصل خطوط تراز، معمولاً 10 تا 60 سانتي متر است. تفاوت در ارتفاع حوضچه ها، معمولاً بين 0 تا 20 سانتي متر استكه 0 تا 5 سانتي متر ارجحيت دارد.