امروزه با توجه به رشد جمعیت و تقلیل منابع آبی، بحث صرفهجویی صنایع در مصرف آب بیش از همیشه مطرح است. خصوصا در فرآیندهای زیست‌گرا همچون محوطه سازی انتظار می‌رود با استفاده بهینه و مدیریت منابع آبی در کنترل این بحران قدمی مؤثر برداشته شود. متخصصان فضای سبز تلاش دارند در این شرایط بحرانی، با حداقل میزان مصرف آب بیشترین بهره‌وری را رقم بزنند تا علاوه بر صرفهجویی در مصرف آب، چرخه اصلاح اقلیم و زیباسازی منظر شهری را به جریان بیندازند.
تکنیک آبیاری قطرهای ادعا دارد بهترین سیستم آبیاری فضای سبز است و می‌تواند مصرف آب در محوطه سازی را به طور چشمگیری کاهش داده و سطح فضای سبز را ارتقاء دهد. در ادامه این مقاله 🍃ایده سبز قصد دارد تا به بررسی صحت این ادعا پرداخته و درباره چیستی سیستم آبیاری قطرهای و ویژگی‌های آن صحبت کند؛ تا انتها همراه ما باشید.
آبیاری قطرهای چیست؟
همان‌طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم هدف از سیستم آبیاری قطره ای یا Drip Irrigation System در محوطه سازی، کاهش مصرف آب در برنامه آبیاری پوشش گیاهی است. از نام این سیستم آبیاری نیز پیداست، آب در آن قطره‌قطره و به صورت نقطه‌ای به گیاه می‌رسد بنابراین به کمک آن میزان هدر رفت آب در آبیاری فضای سبز به سمت صفر میل می‌کند.
برای توزیع آب به صورت قطرهای، از لوله‌ها و قطره چکان‌های متنوعی استفاده می‌شود که هر کدام با سیستم خاصی آب را به گیاه انتقال می‌دهند. در ساده‌ترین شکلِ طراحی سیستم آبیاری قطرهای نیاز به قطره چکان نیست چراکه از شلنگ‌های شیارداری استفاده می‌شود که همانند قطره چکان عمل کرده و باعث صرفه جویی در هزینه‌ها نیز میشوند. جالب است بدانید که در مقایسه با روش‌های آبیاری سنتی مانند آبیاری غرقابی، سیستم آبیاری قطرهای در محوطه سازی می‌تواند راندمان آب مصرفی را تا 70 درصد افزایش و هزینه‌های مصرف انرژی را تا 50 درصد کاهش دهد!
روند پیاده سازی سیستم آبیاری قطره ای در محوطه سازی بسیار ساده است؛ لوله‌های آبیاری قطرهای با یک درپوش انتهایی بسته شده و به جریان آب اجازه داده می‌شود تا در طول لوله تحت فشار قرار گیرد. در نتیجه این فشار، آب از قطره چکان‌های تعبیه شده در شلنگ چکه می‌کند و به مصرف ریشه گیاه می‌رسد.
در سیستم آبیاری قطرهای از شلنگ‌ها و لوله‌های مختلفی از جنس‌های پی‌وی‌سی و یا آهن گالوانیزه استفاده می‌کنیم اما امروزه بهترین شلنگ آبیاری قطرهای از جنس پلی اتیلن انعطاف‌پذیر هستند. نکتۀ مهم دیگر این است که بسته به نوع محصول و یا نوع خاک، خطوط آبیاری قطرهای ممکن است روی خاک گذاشته یا دفن شوند.
انواع سیستم آبیاری قطرهای
متناسب با آب‌وهوای منطقه و بسته به الگوی محوطه سازی، انواع مختلفی از سیستم آبیاری قطرهای قابل پیاده سازی است که در ادامه به محبوب‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.
◀️ آرایش یک طرفه: به طور کلی برای آبیاری قطرهای درخت و یا بوته‌ها با فواصل منظم از این روش استفاده می‌شود.
◀️ آرایش دو ردیفی: این روش مناسب گیاهان و درختانی است که به مقدار آب بیشتری احتیاج دارند زیرا در این روش آب‌رسانی از طریق دو خط لوله انجام می‌شود.
◀️ آرایش حلقه‌ای: در این روش شلنگ آبیاری قطرهای همانند روش یک طرفه از مجاورت درختان عبور می‌کند سپس با استفاده از یک سه راهی یک شلنگ دیگر نیز اضافه می‌شود و در نهایت آب از طریق قطره چکان‌ها به درختان می‌رسد.
◀️ آرایش زیرسطحی: روند کلی این روش نیز همانند دو روش اول است با این تفاوت که در این آرایش شلنگ آبیاری قطرهای در زیر خاک قرار می‌گیرد.
اینجا می‌توانید درباره دیگر روش‌های کاهش مصرف آب در محوطه سازی بخوانید 😀
اجزای سیستم آبیاری قطره ای
به طور کلی سیستم‌های آبیاری قطرهای فارغ از نوع قطره چکانی، میکرو آبپاش یا نوار قطرهای، همگی از اجزای اصلی یکسانی برخوردار هستند. اجزای یک سیستم آبیاری قطره ای بدین شرح است :
◀️ منبع آب
آبیاری قطره ای خانگی می‌تواند از آب یک حوضچه، آب زیر زمینی یا منبع آب شهری، به سادگی و تنها با اتصال به یک شیر آب استاندارد استفاده کند. باید توجه داشت که آب‌هایی که ممکن است حاوی مقدار آهن زیادی باشند (همانند آب چاه‌ها) برای سیستم‌های آبیاری قطرهای غیرقابل قبول هستند زیرا به مرور زمان قطره‌چکان‌ها را مسدود میکنند.
◀️ سیستم پمپاژ
خارج از بحث آبیاری قطرهای در محوطه سازی‌های کوچک، در مقیاس‌های وسیع‌تر همانند زمین‌های کشاورزی، یک سیستم پمپاژ آب را از منبع به منطقه کاشت منتقل می‌کند. سیستم‌های پمپاژ ممکن است الکتریکی، دیزلی یا گازی باشند یا حتی با انرژی خورشید فعالیت کنند اما به طور کلی و از آنجایی که سیستم‌های آبیاری قطرهای سیستم‌های کم فشاری هستند، حتی می‌توان از نیروی گرانشی برای تحت فشار قرار دادن خطوط قطرهای استفاده کرد.
◀️ لوله‌های خط اصلی
لوله‌های انعطاف پذیر معمولاً ½ اینچ قطر دارند. در مورد سیستم آبیاری قطرهای، لوله‌های خط اصلی معمولاً در ابتدای مزرعه جای قرار می‌گیرند و نوار قطرهای به آن‌ها متصل می‌شود و با زاویه 90 درجه به داخل مزرعه امتداد می‌یابد.
◀️ نوار قطرهای یا لوله قطرهای
نوار قطرهای با لوله قطرهای متفاوت است اما هر دو از لوله اصلی خارج میشوند. نوار قطرهای در واقع همان شلنگ آبیاری قطرهای است که دارای شکاف‌هایی برای خروج آب است اما لوله قطرهای به قطره چکان‌هایی نیاز دارد که در هر نقطه تعبیه شده‌اند.
◀️ تنظیم کننده فشار
آبیاری قطرهای یک سیستم کم فشار است که با فشار حدود 25 پوند بر اینچ مربع (PSI) اجرا می‌شود، اما اکثر پمپ‌ها یا منابع آب میزان فشار بسیار بالاتری دارند. تنظیم کننده‌های فشار، نرخ فشار را کنترل میکنند تا خطوط آبیاری دچار نشتی نشوند.
◀️ فیلتراسیون
از فیلتراسیون برای حذف کثیفی، رسوبات و مواردی که باعث مسدود شدن قطره چکان‌ها یا شکاف‌های موجود در شلنگ آبیاری میشوند استفاده می‌شود. اگر آب از حوضچه، خندق آبیاری یا نهر تأمین شود، استفاده از فیلترها ضروری هستند که در این صورت، یک کشاورز ممکن است فیلتر بزرگتر و قویتری را در محل پمپ نصب کند.
◀️ انژکتور شیمیایی
انتقال آب و همچنین مواد مغذی مورد نیاز گیاهان همراه با آب در واقع یک تیر و دو نشان است. انژکتورهای شیمیایی دستگاه‌هایی هستند که کود یا مواد شیمیایی مورد نیاز گیاه را با آب مخلوط میکنند و از طریق خط لوله به آن‌ها می‌رسانند.
انژکتورها در روند آبیاری قطرهای درخت از مهم‌ترین قسمت‌های سیستم به شمار می‌روند زیرا درختان (خصوصاً درختان کهنسال) بیش از دیگر گیاهان به رسیدگی احتیاج دارند از این رو حضور یک انژکتور باعث می‌شود هم‌زمان با آب‌رسانی، دیگر مواد مورد نیاز درخت نیز در اختیارش قرار بگیرد.
◀️ جلوگیری از جریان برگشتی
یکی از مهم‌ترین مسائل در سیستم آبیاری قطرهای جلوگیری از جریان برگشتی است خصوصاً در صورتی که کشاورزان آب را از یک منبع آشامیدنی (مانند یک چاه خانگی یا سیستم آب شهری) تهیه کنند. به همین دلیل در جدیدترین سیستم آبیاری قطرهای موانعی جهت جلوگیری از بازگشت آب به منبع تعبیه شده است.
◀️ کنترل کننده سیستم
در جدیدترین سیستم آبیاری قطرهای یک کنترلر قابل برنامه‌ریزی که بر میزان آب ارسالی از طریق سیستم نظارت می‌کند و در مواقع لزوم آن را روشن و خاموش می‌کند طراحی شده است. کنترل کننده‌ها با توجه به پیشرفت‌ها و دستاورهای جدید تغییر میکنند؛ به عنوان مثال اخیراً سیستم‌های آبیاری با نرخ متغیر طراحی شده‌اند که با توجه به مقدار رطوبت مزرعه آبیاری را انجام می‌دهند و بدین ترتیب به مقدار زیادی در مصرف آب صرفه جویی میکنند.
مزایای آبیاری قطرهای
✅ آبیاری قطرهای در صرفهجویی در مصرف آب، انرژی و کود موثر است. همان‌طور که پیش‌تر نیز اشاره شد این سیستم نسبت به روش‌های آبیاری سنتی بسیار کم مصرف‌تر است و از آنجایی که آبیاری قطرهای روشی کم فشار برای آبیاری محصولات است، انرژی مورد نیاز پایینی دارد.
از جهتی دیگر هنگامی که این روش با سیستم‌های انژکتوری ترکیب می‌شود، کشاورزان می‌توانند با استفاده از سطح دقیق سیستم آبیاری قطرهای در مصرف کود و آفت‌کش‌ها صرفهجویی کنند.
✅ آبیاری قطرهای عملکرد و کیفیت محصول را افزایش می‌دهد
از آنجایی‌که سیستم‌های آبیاری قطرهای آب را در نزدیک‌ترین ناحیه به ریشه انتقال می‌دهند، مانع از ایجاد آفات و عوامل بیماری‌زای گیاهی که در مناطق مرطوب اطراف گیاه رشد میکنند شده و بدین ترتیب سلامت گیاه حفظ می‌شود و در پایان کشاورزان برداشت قابل قبولی خواهند داشت.
✅ آبیاری قطرهای قابل تطبیق است
سیستم‌های آبیاری قطرهای را می‌توان مطابق با هر اندازه و هر شکلی از زمین طراحی کرد.
معایب آبیاری قطرهای
❌ آبیاری قطره ای گران است
آبیاری قطرهای گران‌ترین سیستم آبیاری برای راه‌اندازی و مدیریت است که برای نصب، حذف و نگهداری فصلی به نیروی کار قابل توجهی نیاز دارد. به همین دلیل، آبیاری قطرهای معمولاً برای محصولات زیادی به کار نمیرود و بیشتر در تولید محصولات ویژه و با ارزش بالا استفاده می‌شود.
❌ آبیاری قطرهای مستعد تعمیر و نگهداری است.
سیستم آبیاری قطرهای را نمی‌توان در مناطقی که آب دارای مقدار زیادی آهن است اجرا کرد (آب‌های زیرزمینی دارای مقادیر زیادی آهن هستند) زیرا به تدریج قطره چکان‌ها یا شیار نوارهای قطرهای مسدود میشوند. از طرف دیگر شلنگ‌های آبیاری قطرهای مستعد آسیب ناشی از جوندگان نیز می‌باشند.
کلام پایانی
امروز در بسیاری نقاط جهان با معضل انفجار جمعیت و کمبود منابع آبی مواجه هستیم. درحالیکه اولویت مصرف آب به صنایع حیاتی همچون تولید مواد غذایی اختصاص پیدا کرده، نمی‌توان از ضرورت مصرف آب در پروژه‌های محوطه سازی و طراحی فضای سبز غافل ماند.
با عمومی شدن استفاده از تکنیک‌های آبیاری قطرهای در صنایعی چون کشاوری و باغداری، راه برای ورود این سبک از آبیاری در باغبانی با اهداف زینتی و زیستی نیز باز شده و لازم است هرچه سریع تر به آن کوچ کرد. آبیاری قطرهای کارآمدترین سیستم انتقال آب و مواد مغذی برای گیاهان فضای سبز است. این سیستم منابع لازم را در مقادیر مناسب و در زمان معین مستقیماً به ریشه گیاه می‌رساند؛ به‌این‌ترتیب هر گیاه آنچه را که برای رشد بهینه نیاز دارد در یک زمان مشخص دریافت می‌کند.