مزایا و معایب آبیاری غرقابی

تعریف آبیاری غرقابی، کرتی یا سطحی (Flooding Irrigation)

آبیاری غرقابی یک روش آبیاری است که در آن یک مزرعه اساساً با آب غرق می‌شود که اجازه می‌دهد خاک برای آبیاری گیاهان خیس شود. این نوع آبیاری یکی از قدیمی‌ترین روش‌های شناخته شده برای بشر است و می‌توان آن را در برخی از کشورهای در حال توسعه و در مناطقی که منابع آب فراوان دارند، مشاهده کرد. آبیاری غرقابی روش‌های مختلفی دارد که هر کدام از این روش‌ها کارآیی متفاوتی با هم دارند. یکی از انتقادهای که به این نوع آبیاری گرفته شده است بازده کم آن است که به علت ضعف در روش‌های مدیریتی است.

روش‌های مختلف آبیاری غرقابی

1- آبیاری کرتی:

رایج‌ترین روش آبیاری در ایران است. این روش برای خاک‌های سنگین با شیب کم (2 در هزار) مناسب است. همچنین برای خاک‌های شور نیز مناسب است. در این روش زمین به کرت‌هایی نسبتاً تراز به شکل مربع یا مستطیل تقسیم‌بندی می‌شود. در آبیاری کرتی، خاک، بذر و عناصر غذایی در معرض آبشویی قرار می‌گیرد و خاک‌های مستعد (رسی) نیز سله سخت و نفوذناپذیر می‌بندد. همچنین، خطر شیوع برخی بیماری‌ها در این روش زیاد است.

2- آبیاری نواری:

این روش حالت پیشرفته آبیاری کرتی است. در این روش زمین شیب‌بندی شده و به شکل مستطیل و ترازبندی شده در می‌آید. تفاوت آن با آبیاری کرتی این است که نوارها شیب‌دار هستند و بر عکس آبیاری کرتی دارای قطعات کوچک است و نمی‌توان از تجهیزات مکانیزه در سطح وسیع استفاده کرد. عرض نوارها 5 تا 15 متر و طول آنها 75 تا 300 متر می‌باشد. برای بیشتر خاک‌ها مناسب است، اما برای زمین‌های شنی که آب به سرعت نفوذ می‌کند، مناسب نیست.

3- آبیاری جویچه‌ای:

یکی از مناسب‌ترین روش‌های آبیاری است. در این روش آب در تمام سطح خاک پخش نمی‌شود و فقط در جویچه‌ها جریان دارد و به تدریج در کف و کناره‌های آن نفوذ می‌کند و باعث مرطوب شدن خاک می‌شود.

معایب آبیاری غرقابی

مشکل بزرگ آبیاری غرقابی این است که تمام آب مصرفی به گیاهان نمی‌رسد. تا 40 درصد آب از طریق تبخیر و رواناب از بین می‌رود. بازیابی رواناب می‌تواند به رفع این مشکل کمک کند. موضوع دیگر این است که آبیاری غرقابی می‌تواند توسعه انواع خاصی از آفات را تحریک کند که مطلوب نیست. آب راکد می‌تواند پشه‌ها و سایر حشرات را جذب کند، از این رو آبیاری در مزارع هموار با زهکشی مناسب بسیار مهم است.

برخی از معایب آبیاری غرقابی شامل موارد زیر است:

1. کم کارآمدترین شکل آبیاری است. برخی از عواملی که باعث افزایش هدررفت آب و کاهش بازده آبیاری سطحی می‌شود شامل موارد زیر است: تبخیر سطحی، نشت آب از کانال‌های انتقال آب، عدم تناسب در شکل و ابعاد مزارع با مقدار آب و نحوه آبیاری، فرسایش در ابتدای قطعات (سراب قطعات) و رسوب‌گذاری در انتهای آنها، تلفات از طریق نفوذ عمقی در ابتدای مزرعه و خروج آب از انتهای مزرعه و غیره.
2. آب زیادی نیاز دارد و در مناطق کم آب قابل استفاده نیست.
3. ساختن و پایین آوردن بندها نیاز به نیروی کار زیادی دارد.
4. زمین معمولاً برای توزیع یکنواخت آب نیاز به درجه‌بندی و تسطیح دارد و برای زمین‌های شیب‌دار مناسب نیست.
5. رفت و آمد ماشین‌آلات را با مشکل رو به رو می‌کند.
6. باعث شستن املاح و عناصر مورد نیاز از خاک می‌شود.
7. موجب سله بستن در خاک‌های سنگین می‌شود.
8. می‌تواند دیواره‌های کرت در خاک‌های سبک را تخریب کند.
9. برای گیاهان حساس به آب زیاد، گیاهان با ریشه کم عمق و گیاهانی که با فاصله زیاد از هم کاشته می‌شوند، مناسب نیست.

مزایای آبیاری غرقابی

1. آشنا بودن کشاورزان با این روش آبیاری.
2. تجهیزات و تاسیسات پیچیده‌ای نیاز ندارد.
3. نگهداری و استفاده از تجهیزات آبیاری سطحی آسان است.
4. نفوذ عمقی آب باعث آبشویی املاح و کاهش شوری می‌شود.
5. می‌توان حجم بسیار زیادی آب را به مزرعه رساند و در سطح کرت‌ها توزیع کرد.
6. این روش در مناطقی که دارای خاک سنگین و عمیق هستند، بهتر انجام می‌شود.
7. با تسطیح مزرعه و شیب‌بندی و مدیریت صحیح می‌توان بازده آبیاری را در این روش افزایش داد.

 

تکنیک‌های افزایش راندمان (کارآیی یا بازده) آبیاری سطحی

1- اصلاح روش‌های انتقال و توزیع آب:

احداث کانال و پوشاندن کف و روی نهرها (با موادی مانند سیمان، نایلون و غیره که 15 تا 20 درصد تلفات آب را کاهش می‌دهد)، استفاده از لوله و لوله‌های دریچه‌دار (هیدروفلوم) برای انتقال آب.

2- اصلاح روش‌های آبیاری سطحی

الف- آبیاری کرتی:

برای تعیین عرض کرت، عمق خاک و شیب زمین اهمیت زیادی دارد. هر چه خاک عمق کمتری داشته باشد و هر چه شیب زیاد باشد باید عرض کرت کمتر باشد. همچنین عرض کرت باید متناسب با عرض ماشین‌آلات باشد.

جدول 1- اندازه کرت مناسب با توجه به شیب زمین

جدول 2- مساحت کرت مناسب با توجه به نوع خاک و دبی آب

ب- آبیاری نواری:

بهترین شیب طولی نوار کمتر از 0/5 درصد (5 در هزار) است.  بهترین زمان برای قطع جریان آب در نوارهای آبیاری، در خاک‌های رسی و لومی پس از این که آب به ترتیب 60 درصد و 80-70 درصد طول نوار را طی کرد و برای خاک‌های شنی باید آب به انتهای نوار برسد.

جدول 3- اندازه مناسب نوارهای آبیاری

ج- آبیاری جویچه‌ای:

عمق و عرض جویچه‌ها معمولاً حدود 25-15 سانتی‌متر است. طول جویچه‌ها بـه شیب زمین، بافت خاک، اندازه و شکل مزرعه بستگی دارد. در اراضی با شیب ملایم (کمتر از ۱ درصـد) و جنس خاک متوسط تا سنگین می‌توان طول جویچه‌ها را افزایش داد.

در صورت زیاد بودن طول زمین (بیش از ۳۰۰ متر) می‌توان در فواصل مناسب برای جمع‌آوری رواناب جویچه‌های بالادست، نهرهایی عمود بر جویچه‌ها احداث کرد و پس از جمع‌آوری مجدد، آب را به جویچه‌های پایین دست هدایت کرد. فاصله پشته‌ها به بافت خاک و نوع محصول بستگی دارد.

در اراضی با بافت خاک سبک، فاصله پشته‌ها کمتر (50 تا ۶۰ سانتیمتر) و در اراضی با بافت خاک سنگین، عرض پشته‌ها بیشتر (۷۵ تا ۱۰۰ سانتیمتر) انتخاب می‌شود. این روش آبیاری برای خاک‌های سبک و نیز خاک‌هایی که پس از خشک شدن ترک‌های بزرگ برمی‌دارند (مانند خاک‌های رسی) مناسب نیست.

دبی ورودی جریان آب نمی‌تواند از مقداری مشخص کمتر باشد، زیرا پیشروی جریان طولانی و اختلاف فرصت نفـوذ در ابتدا و انتهای مزرعه زیاد می‌شود. فرصت نفوذ، کل زمان تماس آب آبیاری با خاک در هر قسمت مزرعه است. هرچه فرصت نفوذ در نقطه‌ای از مزرعه بیشتر باشد، عمق آب نفوذ یافته در آن نقطه بیشتر است. اختلاف زیاد فرصت نفوذ موجب کاهش یکنواختی توزیع آب در مزرعه می‌شود.

در انتخاب حداقل دبی جریان باید به نکات زیر توجه کرد:

آب به انتهای جویچه برسد، مدت زمان مرحله پیشروی آب از مدت زمان حقابه کشاورزی تجاوز نکند، مدت زمان مرحله پیشروی آنقدر طولانی نشود که تلفات آب به صورت نفوذ عمقی در مزرعه زیاد و بازده آبیاری از حد مطلوب کمتر شود.

 

جدول 4- حداکثر دبی ورودی نوارهای آبیاری

عوامل مختلفی در تعیین طول شیارها مؤثر است. این عوامل عبارت است از: بافت خاک، دبی جریان، عمق آب آبیاری، شیب زمین و اندازه و شکل مزرعه. معمولاً، طول شیار در خاک‌های رسی بیشتر از شنی است.

جدول 5- حداکثر مجاز طول شیار برای خاک‌ها و شیب‌ها و اندازه‌های مختلف آب آبیاری

جدول 6- حداکثر مجاز طول شیار برای خاک شنی در شیب‌ها و اندازه‌های مختلف آب آبیاری

جدول 7- حداکثر مجاز طول شیار برای خاک لومی در شیب‌ها و اندازه‌های مختلف آب آبیاری

جدول 8- حداکثر مجاز طول شیار برای خاک رسی در شیب‌ها و اندازه‌های مختلف آب آبیاری

نکته:‌ می‌توان با آبیاری یک در میان جویچه‌ها (در هر نوبت گیاه از یک طرف آب دریافت می‌کند) هدر رفت آب را کاهش داد. این روش برای کاهش نفوذ عمقی آب است و در خاک‌های متوسط و سنگین کاربرد دارد و بازده آبیاری جویچه‌ای را افزایش می‌دهد. این نوع آبیاری از روش‌های کم آبیاری است.

نکته: با استفاده از آبیاری موجی (روشی که در آن جریان آب ورودی به جویچه به طور متناوب قطع و وصل می‌شود) می‌توان بازده آبیاری جویچه‌ای را افزایش داد. به کارگیری این روش در آبیاری پس از شخم و خاک‌ورزی و در خاک‌های دارای بافت سبک مفید است.

نکته: استفاده از سیفون برای کنترل دبی ورودی و توزیع یکنواخت آب و همچنین آبیاری شبانه نیز برای افزایش بازده آبیاری جویچه‌ای کارآمد هستند.

3- تسطیح و شیب‌بندی اراضی