دانلود مقاله اصول وروش های آبیاری

اختصاصی از رزفایل دانلود مقاله اصول وروش های آبیاری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه :
میزان آب دریافتی سرانه (یک نفر) درسال , مطابق گزارش سازمان ملل در سال 1995 , در ایران 1700 متر مکعب ومیزان آب مصرفی یک نفردر سال 1200 متر مکعب بوده است . ( مصرف آب دربخشهای کشاورزی ( بیشترین مصرف وحدود 70%) - دربخش صنعت ودربخش خانگی(کمترین مصرف وحدود 10%) میباشد . (اصلی ترین منبع تامین آب ایران , نزولأت آسمانی میباشد) .
یکنواخت نبودن توزیع ( از نظرزمانی ومکانی ) باعث کمبود آب در ایران است وهمچنین نداشتن سدهای کافی دلیل دیگر آن میباشد .
در ادامه گزارش ذکر شده آمده است که در سال 2025 مقدار مصرف سرانه در ایران 1200 ومقدار آب دریافتی نیز 1200 متر مکعب میباشد . ( به دلیل بالأ رفتن فرهنگ مردم وهمچنین افزایش جمعیت ) . درهمین گزارش پیش بینی شده است که در سال 2050 میلأدی مقدار آب دریافتی 700 و مقدار مصرف سرانه 1200 مترمکعب میباشد . از آن سال به بعد قطعا هر سال مشکل کم آبی خواهیم داشت .
درحال حاضر تلأش میشود تا گیاهانی تو لید گردد که بتوانند با آب شور تامین گردند, درچنین صورتی مشکل کمبود آب حل خواهد شد .

آبیاری :
در قدیم آبیاری را چنین تعریف میکردند : رساندن آب کافی به خاک به منظور تامین رطوبت مورد نیاز گیاه ,یعنی خاک واسطه ایی بین آب وگیاه است .
نقش خاک : همانند یک ظرف برای رساندن آب به گیاه عمل میکندوعدم وجود خاک یعنی رساندن دایم آب به گیاه . خاک نیاز دایمی گیاه به آب را به نیاز دوره ای تبدیل میکند .
اهداف آبیاری :
1 - تامین رطوبت مورد نیاز برای رشد گیاه .
2 - تامین ذخیره رطوبتی خاک در دوره های خشک .
دربرخی از مناطق آبیاری دیمی صورت میگیرد, اینگونه آبیاری نیاز به آبیاری کمکی دارد . درجایی که بارندگی کفاف تامین رطوبت گیاه را میکند , اگر به علتی میزان بارندگی کم گردد, باید بایک سیستم موقتی آبیاری زمین تامین گردد .
3 - خنک کردن خاک ومحیط اطراف گیاه وایجادشرایطی مناسب برای رشد بهتر گیاه .
مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد واقع درشمال خوزستان دریک شرایط مساوی کشت سه نوع آبیاری را مورد آزمایش ونتایج آن را مورد بررسی قرار داد . 1 ) آبیاری قطره ای : این آبیاری توسط دریپر یا به اصطلأح قطره چکان صورت میگیرد . با این روش کمترین آبیاری صورت میگیرد, 2 ) آبیاری بارانی ( مصرف آب در این روش از روش آبیاری قطره ای بیشتر است ) و 3) آبیاری سطحی که بیشترین مصرف آب را برای تامین نیاز آبی گیاه دارد . نتایج نشان داده است که آبیاری با آب بارانی باعث رشد , ارتفاع وچتر اندازی بهتر برای گیاه شده است وعملکرد محصول بهتری نیز بدست آمد . دما در قطعه ای که با روش آبیاری بارانی آبیاری گردیده بود بین 5 تا 12 درجه کاهش داشته ومیزان رطوبت هوا نیز افزایش داشته است . نتیجه : آبیاری با روش بارانی باعث خنک کردن خاک ومحیط اطراف گیاه میشود . ( توجه : این آزمایش نمیتواند نماینده بهترین آبیاری باشدزیرا در یک منطقه مشخص وبا آب وهوایی مشخص امتحان گردیده است ) .
4 - کاهش خطر یخبندان .
در مناطق سرد سیرگاهی درفصل بهار( تشکیل شدن شکوفه وابتدای مرحله زایشی ) یک جبهه هوای سرد وارد منطقه شده ودما را تازیر صفر کاهش میدهد وخسارت زیادی به باغ میوه وارد میکند . از قدیم با راههایی دما را افزایش میدادند وآبیاری یکی از راههایی است که باعث کاهش خطریخبندان میشود . درباغ میوه این روش با آبیاری بارانی صورت میگیرد . این آبیاری به اندازه ای صورت میگیرد که آب از برگها وگلها ریزش کند درنتیجه این گونه آبیاری یک لأیه نازک از یخ روی اندامهای مختلف گیاه را می پوشاند ورابطه بین گیاه با دمای محیط قطع میشود ( هرگز به کمتر از صفر درجه نخواهد رسید ) درنتیجه خسارت پیش بینی شده کاهش خواهد یافت . این خصوصیت فقط مخصوص خواص آب میباشد . ( آب تنها ماده ای است که وقتی یخ میزند , وزن مخصوص آن کم میگردد ) در منطقه خوزستان خطر یخبندان نداریم ولی خطر سرمازدگی وجود دارد . نیشکر به سرما حساس است واگر دما به صفر برسد گیاه نیشکر از شکر درون خودش استفاده میکند . در چنین شرایطی باید مزارع نیشکر غرقآب گردد .
5 - به تاخیر انداختن تشکیل گل در بعضی از گیاهان .
اکثر گیاهان با افزایش دما به گل مینشینند . با آبیاری مرتب چنین گیاهانی , محیط اطراف گیاه خنگ میگردد و گل دهی به تاخیر می افتد .
6 - نرم کردن کلوخه های خاک پس از شخم .
کلوخه ها موانعی هستند برای جوانه زدن بذر , لذا با آبیاری اینگونه کلوخه ها را نرم میکنند .
7 - رقیق کردن غلظت املأح دراطراف ریشه .
اختلأف غلظت مواد داخل با خارج از ریشه باعث حرکت مواد به درون ریشه میگردد ( اگر غلظت محلول در خاک کمتر از غلظت محلول در ریشه باشد, حرکت مواد از خاک به سمت ریشه خواهد بود ) برای جلوگیری از عکس این عمل , باید آبیاری را بطور مرتب انجام دهیم .
8 - کنترل آفات ودادن کود وسموم همراه با آب آبیاری .
بهترین روش سمپاشی برای گیاهانی که روی آنها را آفات گرفته است , ادغام سموم با آب وآبیاری به روش بارانی میباشد. کود را هم باید با روش آبیاری قطره ای یا سطحی به خاک اضافه نمود ودردسترس گیاه قرار داد .

9 - شستشوی خاک وخارج کردن نمکهای اضافی .
( واحد EC میلی موز یا دسی زیمنس است . moh هم واحد هدایت الکتریکی است از آنجا که واحد آن بزرگ است لذا آن را با میلی یا میکرو میخوانند . moh عکس ohm است .)
آب مصرفی حدودا 3000 میکرو موز است . EC آب کارون در مبدا 0.6 , در اهواز 3 ودر آبادان بین 7 تا 8 میلی موز است . در زمان بارندگی EC رودخانه ها کم ودر خشکسالی زیاد میشود . برای بیان راحتترمقدار شوری آب باید از رابطه TDS استفاده نمود . این اصطلأح برای دهقانان نیز قابل فهم میباشد .
TDS= EC . 0.64 .
سوال : یک هکتار زمین با گیاه نیشکر کشت شده است , EC آب کارون 3 میباشد . میزان آب مصرفی گیاه نیشکر 2000 میلی متر است ( 2 متر درواحد سطح ) . مقدار نمکی که به خاک در سال اضافه میشود =
TDS = 3 * .64 = 1.92 g / lit = 1.92 Kg / m3 10000*2 = 20000 m3
1.92 * 20000 = 38400 kg / m3
رقم 20000 از ارتفاع آب مورد نیاز نیشکر در هکتار بدست آمده است . محاسبه نشان میدهد که هر سال حدود 38.4 تن نمک به خاک اضافه میگردد .
نیشکر یک گیاه تقریبا 5 ساله است و نمکی که در طی این 5 سال به خاک اضافه میگردد بسیار زیادخواهد بود . 38400 * 5 = 192000 متر مکعب .

شبکه های آبیاری
یک شبکه آبیاری به مجموعه ای از بخشهای مختلف گفته میشود که این مجموعه آب را تا دراختیار قرار گرفتن گیاه هدایت نماید . یک شبکه آبیاری ممکن است از 5 قسمت تشکیل شده باشد :
1 ) منبع آب: 2 ) تاسیسات انحراف آب : 3 ) مخازن ذخیره موقت آب :4 ) تاسیسات انتقال آب :
5 ) روشهای توزیع آب در مزرعه :
1 ) منبع آب –:
حیاتی ترین بخش یک شبکه آبیاری میباشد والباقی قسمتهای شبکه تابع این قسمت است . رودخانه , چاه , چشمه , قنات , برکه , دریاچه آب شیرین و .... بعنوان منابع آب محسوب میشوند .
شرایط منبع آب : برای استفاده از منبع در اراضی کشاورزی باید الف) کیفیت آب ب ) گنجایش منبع
( درخوزستان برای کشت های مختلف حدودا 5/1 لیتر در ثانیه درهکتار , آب نیاز داریم ولی اگر فقط کشت مورد نظر نیشکر باشد مقدار آب مورد نیاز یک هکتار در ثانیه , 3 لیتر میباشد. به این نیاز آبی گیاه در هکتار هیدرومدول گویند ) . ج ) تداوم جریان آب در منبع د ) فاصله منبع آب تا اراضی کشاورزی .
2 ) تاسیسات انحراف آب :
به سازه هایی گفته میشود که این سازه ها آب را درجهت اراضی کشاورزی هدایت میکند . این سازه ها شامل انواع سدها , ایستگاههای پمپاژ و کانالهای انحرافی میباشد . دراینجا لأزم است تا توضیحی مختصر درخصوص ایستگاههای پمپاژ داده شود : :
نقش ایستگاههای پمپاژ در آبیاری : یک ایستگاه پمپ از یک پمپ وضمائم آن , قسمت مکش وضمائم آن و قسمت دهش وضمائم آن میباشد . ( معمولأ قطر لوله مکش از دهش بیشتر است ) . اصطلأحاتی در خصوص پمپ بکار میرود که برخی از آنها بشرح ذیل است : ارتفاع مکش : فاصله عمودی از محور پمپ تا سطح آب در منبع
ارتفاع دهش ( رانش ) : فاصله عمودی از محور پمپ تا محل خروج آب از لوله
حد اکثر مکش : با توجه به فشار اتمسفر ودر صورتی که هیچگونه افت انرژی وجود نداشته باشد , حداکثرمکش10مترخواهدبود(تلفات انرژی که دراثر وجوداصطکاک بوجودمی آید,باعث کمترشدن مکش میگردد).
ارتفاع استاتیکی پمپاژ : جمع ارتفاع مکش وارتفاع رانش را ارتفاع ثابت پمپاژ یا ارتفاع استاتیکی پمپاژ گویند.
ارتفاع دینامیکی : جمع جبری تلفات انرژی با ارتفاع ثابت پمپاژ را ارتفاع دینامیکی گویند .
کاویتاسیون : پدیده ای است که دراثر بیشتر شدن ارتفاع مکش , موجب خراب شدن وشکسته شدن پروانه پمپ میگردد . در صورت افزایش ارتفاع پمپ , درمحدوده نزدیک به پروانه پمپ , خلأ ایجاد کشته وبا توجه به فشار اتمسفر , بالأترین ذرات آب نزدیک به پروانه پمپ تبدیل به بخار گشته ودرهمان محدوده ,آن ذرات منفجر گشته وخسارات سنگینی به پمپ وارد میکند . این پدیده با صدایی همانند گردش خرده سنگ درپمپ همراه است .
چون آب بحد کامل به موتور نرسیده است لذا پمپ دورخودرا بالأ برده وموتور سیستم جابجایی هوا بیشتر میگردد ودر محدوده ایجادشده ( در شکل A نمایان است ) روی سطح آب خلأ ایجاد میکند . بدلیل وجود این مسئله حبابی در محدوده خلأ ایجاد گشته که بسیار فشار زیادی دارد واین فشار باعث شکستن نوک تیز پروانه ها میشود . در اصل محل پمپ ( Z ) بیش از حد , بالأ انتخاب شده است .
محل ایجاد خلأ ذره آب
A
B
Z

درشکل بالأ ( b ) یک ذره از مایع را درنظر میگیریم این ذره تحت تاثیر نیروی گریز از مرکزقرارداردوزمانی که ذره پرتاب میشود یک خلأجای آن را میگیرد اگر خلأ ایجادشده کمتر از فشار تبخیر مایع باشد ایجاد اشکال ننموده وآب جای آن را پرمیکند ودر غیر این صورت بصورت حباب وخلأ در جریان قرار میگیرد . هر چقدر مولکولها بطرف بیرون رانده میشوندجمع تر گشته یعنی حبابها بطرف هسته قطب متراکم وبصورت دانه هایی به بدنه پمپ برخورد میکند .

3 ) مخازن ذخیره موقت آب :
این مخازن سازه هایی هستند که برای نگه داشتن آب در زمانهایی که منبع آب به دلأیلی جوابگوی سیستم نباشد, مورد استفاده قرار میگیرند . این مخازن بیشتر در شبکه های آبیاری کوچک استفاده میگردد .

4 ) تاسیسات انتقال آب :
به سازه هایی گفته میشودکه برای انتقال آب وتنظیم جریان آب درشبکه مورد استفاده قرار میگیرد.یکی از مهمترین بخشهای تاسیسات انتقال آب , مجاری انتقال آب است که شامل مجاری بسته ( لوله ها ) ومجاری باز ( کانالها ) می شوند . این مجاریها دارای شکلهای مختلفی هستند .
هرکدام ازاین شکلها دارای مشخصاتی میباشند. این مشخصات عبارتند از عرض کف = b
عمق جریان = y شاخص شیب بدنه = z = cotg & سطح مقطع جریان = A
شعاع هیدرولیکی = R پیرامون خیس شده(محدوده تماس آب باجداره) = P
بهترین مجاری , جهت جریان آب ,( بهترین مقطع هیدرولیکی) مقطع نیم دایره ای میباشد وعلت استفاده از مقطع ذوزنقه در پروژه ها , راحتی کار میباشد
شعاع هیدرولیکی : نسبت سطح مقطع جریان به پیرامون خیس شده را گویند و واحد آن طول است .
بهترین مقطع هیدرولیکی به مقطعی گفته میشودکه به ازای یک سطح مقطع جریان مشخص (A) کمترین پیرامون خیس شده راداشته باشد بعبارتی دیگر بیشترین شعاع هیدرولیکی را دارا باشد .
دایره نیم دایره مستطیل

پیرامون خیس شده =p

D


y Y

B

ذوزنقه مثلثی

1
y 1 y
Z
Z


b

دبی : حجم آب عبوری از یک مجرا درواحد زمان
مثال : دبی جریانی در یک کانال مستطیلی یک متر مکعب در ثانیه است . سرعت جریان در این کانال برابربا نیم متر درثانیه میباشد . برای بهترین مقطع هیدرولیکی , این کانال را طراحی کنید.
Q=1 m3/s b=? y=y V = 0.5
Q = A V 1 = A . 0.5 A = 1 / 0.5 = 2 m2
باید حساب شود که کدام یک از مقاطع , کمترین پیرامون را برای خیس شدن دارد.
برای مثال برای مقطع مستطیلی محاسبات را انجام میدهیم . A=by , b=A/y , p=b+2y
P= A/y + 2y حالأ یک مسئله با یک متغیر داریم P= A/y + 2y نسبت به y مشتق میگیریم که مراحل آن چنین است dp/dy = -Ay -2 +2 = 0 بجای A همان by راقرار میدهیم -byy2 + 2 = 0 .
درنتیجه برای تمام مقاطع هیدرولیکی مستطیلی می توان نوشت b=2y .
درنتیجه برای حل مسئله by = 2 2y2 = 2 y = 1 b = 2 .
حالأ شعاع هیدرولیکی مستطیل را بررسی میکنیم .

این نتیجه به مجاری نیم دایره مربوط میگرددو نشان میدهدکه نیم دایره بهترین مقطع برای طراحی هیدرولیکی است .
برای بهترین مقطع هیدرولیکی در مقاطع ذوزنقه شکل بایداین فرمول برقرار باشد

معادله مانینگ :
معادله ای که برای تعیین سرعت ودبی جریان در کانالها استفاده میشود رامعادله مانینگ گویند.

در فرمول مانینگ Q = دبی برحسب متر مکعب در ثانیه A = سطح مقطع جریان R = شعاع هیدرولیکی برحسب متر S = شیب کف کانال و n = ضریب زبری
معادله مانینگ فقط درسیستم متریک قابل استفاده است وبرای استفاده از آن در سیستم FPS از این فرمول استفاده میشود
مقدار ضریب زبری برای کانالهای بتنی 016/0 تا 013/0 , برای کانالهای سنگی 022/0 وبرای کانالهای خاکی 025/0 میباشد .
مثال : تعیین کنید Q یک کانال ذوزنقه شکل را که دارای شرایط زیر باشد :
b=1 m y = 0.8 m s = 0.001
b= 2y tag &/2, 1=2*0.8 tag &/2, &/2 = 32 , &=64
z = 0.488 درنتیجه tag &=2.05 , cotg &= 1 / 2.05
,
مقدار R از فرمول بدست می آیدودرفرمول فوق جاگذاری میشود .
روشهای توزیع آب درمزرعه :
روشهای توزیع آب درمزرعه به روشهایی گفته میشود که آب را درسطح مزرعه دراختیار گیاه قرار میدهد , این روشها به دو دسته تقسیم میشوند ، 1) روشهای آبیاری سطحی 2)روشهای آبیاری تحت فشار
روشهای آبیاری سطحی :
به روشهایی گفته میشود که آب را تحت اثر نیروی ثقل ( جاذبه ) روی سطح مزرعه پخش میکنند. به این روشهای آبیاری , روشهای ثقلی هم گفته میشود . روشهای آبیاری سطحی به 3 دسته تقسیم میشوند :
الف ) کرتی ( حوضچه ای یا غرقابی) :
این روش برای گیاهانی مناسب است که بصورت متراکم کاشته میشوند( علوفه ،یونجه ،غلأت) همچنین این روش آبیاری برای گیاهانی مناسب است که نسبت به حالت غرقآبی حساسیتی ندارند (مانند شالیزارها ) . روش آبیاری کرتی برای خاکهای سنگین مناسبتر است . این روش آبیاری باعث سله بستن خاک میگردد . دراین روش از آنجا که آب با سرعت ملأیم وارد زمین میگردد وچون زمین کرت بندی شده فاقد شیب ویا دارای شیب اندک است لذا سطح زمین بطور یکنواخت آبگیری نمیشود . دراین روش تمام سطح زمین آبیاری میگردد .
ب ) آبیاری نواری ( کرت شیب دار ) :
این نوارها دارای عرضی به مراتب کمتر از طول آن است ودر جهت طول نوار , شیب دار میباشد ومناسبتر است که در جهت عرضی هیچ شیبی نداشته باشد.جهت استفاده از این روش ، اطراف زمین را مرز بندی میکنند . وظیفه مرز فقط تفکیک قطعات است واز ارتفاع کمتری نسبت به پشته برخوردار است . آب تامین شده برای زمین ، از یک ضلع ( عرض بالأ ) وارد نوار شده وبا توجه به شیب طولی زمین ، جبهه پیش روی آب منظم خواهد بود . انتهای این نوارها باز است تا آب مازاد از آن خارج گردد . عرض نوارها مضربی از عرض ادوات کشاورزی میباشد . روش آبیاری نواری برای اکثر خاکهای سبک وسنگین قابل استفاده است وبرای گیاهانی مناسبتر است که نسبت به حالت غرقآبی حساسیت متوسط دارند مانند سبزیجات ، غلأت ، حبوبات واکثر درختان میوه . دراین روش تمام سطح زمین آبیاری میگردد .
ج ) آبیاری جویچه ایی ( نشتی , جوی وپشته , شیاری , فارو ) :
این روش مدرنترین روش آبیاری سطحی میباشدوجریان آب را میتوان کنترل نمودزیرا آب فقط درون جویها جاری میگردند . دراین روش آبیاری کل زمین را به جوی وپشته تبدیل میکنندکه معمولأ آب داخل جویها حرکت میکنندوگیاه نیز از بالأترین حد داغ آب تا روی پشته کشت میگردد . این روش آبیاری برای گیاهانی استفاده میگردد که نسبت به رطوبت حساسیت دارند ( برخی از سیفی جات , سبزیجات وبرخی از درختان خصوصا مرکبات ) بطور کلی این روش برای گیاهانی است که بصورت مکانیزه کشت میگردند .
گیاه نسبت به دوعامل رطوبت ونمک واکنش نشان میدهد , با توجه به حساست گیاه باید تصمیم گیری شود که گیاه را روی پشته کشت نمایند ویا درمحل داغ آب . ( توجه بیشترین نمک حاصل از آبیاری تا قبل از سبز شدن وسایه اندازی گیاه , روی بالأترین نقطه پشته قرار دارند . پس از آنکه گیاه سبزسبز شد وسایه انداز گردید میتوان جای جوی وپشته را عوض نمود . فاصله بین پشته ها به نوع گیاه وبه بافت خاک بستگی دارد . درخاکهای سبک جویها کم عرض وعمیق ودر خاکهای سنگین جویها دارای عمق کم وعریض میباشند. طول این جویها به عوامل مختلفی بستگی دارد ازجمله بافت خاک ( هر چه سبکتر باشد طول جوی کمتر است ) شیب زمین وابعاد مزرعه .
2 ) روشهای آبیاری تحت فشار :
به روشهایی گفته میشودکه آب را با فشار بیشتر از یک اتمسفر از طریق یک شبکه انتقال درمزرعه توزیع میکنند . روشهای آبیاری تحت فشار به دو دسته تقسیم میشوند .
الف ) روشهای آبیاری بارانی ب ) روشهای آبیاری قطره ایی ( موضعی )

الف ) روشهای آبیاری بارانی :
روشهای آبیاری بارانی به روشهایی گفته میشودکه آب را با فشار بیشتر از یک اتمسفر از طریق یک شبکه انتقال وبا استفاده از آبپاش ها در اطراف گیاه پخش می کنند .
قسمتهای مختلف یک سیستم آبیاری بارانی 1 -– سیستم پمپاژ 2- لوله اصلی 3- لوله جانبی و 4- آبپاش ها .
( گاهی برای تامین فشار از اختلأف ارتفاع نیز استفاده میکنند) . روشهای آبیاری بارانی انواع مختلفی داردودرجاهایی که وزش بادها شدید باشند، کارایی خوبی ندارند همچنین درشرایط گرم وخشک نیز تلفات آب زیاد خواهد بود .
ب ) روشهای آبیاری قطره ایی ( موضعی )
روشهای آبیاری قطره ایی ( موضعی ) مشابه روش آبیاری بارانی است با این تفاوت که بجای آبپاش از قطره چکان استفاده میشودکه برای هر درختی معمولأ از تعدادی قطره چکان استفاده میشود . میزان آبدهی هرقطره چکان بین 2 تا 4 لیتر درساعت است . قسمتهای مختلف آن همانند سیستم آبیاری میباشد با این تفاوت که بعد از سیستم پمپاژ یک بخش فیلتراسیون دارد که معمولأ دوبخش میباشند . بخش اول این فیلتر ذرات درشت دانه وبخش دیگر آن ذرات ریز دانه را از آب آبیاری جدا میکند . یکی از محدودیتهای آبیاری قطره ای خطر گرفتگی قطره چکان ناشی از مواد معلق موجود درآب است . این آبیاری برای گیاهانی استفاده میشوند که دایمی باشند .
بغیر از روش آبیاری قطره ای روش دیگری هم در سالهای اخیر مورد استفاده قرار گرفته است با نام سیستم آبیاری تراوا . در این روش آبیاری بصورت آبیاری زیرسطحی صورت میگیردوآب از طریق لوله هایی به ریشه گیاه میرسد . جنس این لوله ها لأستیکی بوده ( لأستیکی اسفنجی ) وقطر آنها حدود 2 cm است . آب موجود در این لوله ها از دیواره لوله تراوش کرده ودراختیار گیاه قرار میدهند .
از محدودیتهای این روش ، حمله ریشه گیاهان بسمت لوله وسوراخ کردن لوله توسط ریشه است . درحال حاضر از این روش برای شیلأت وجهت هوارساندن به استخرهای پرورش ماهی مورد استفاده قرار میگیرند.
نتیجه : هنوز آبیاری سطحی بیشترین کاربرد را داردوبیش از 90% زمینهای کشاورزی جهان به روش سطحی آبیاری میشوند .
مزایا ومعایب آبیاری سطحی :
مزایا :
1) دانش کم جهت بهره برداری از سیستم
2) روشهای آبیاری سطحی دارای سیستم تنظیم وکنترل آب ساده وبا دوام هستند .
3) هزینه اجرای روشهای آبیاری سطحی کمتر از روشهای آبیاری تحت فشار است .
4) در جاهایی که منبع آب از اراضی کشاورزی فاصله داردوسطح آب در منبع درنوسان باشد ، کار برای آبیاری سطحی بهتر انجام میشود . در آبیاری سطحی تنظیم ومیزان آبدهی به گیاه در مزرعه انجام میشود ولی در آبیاری تحت فشار این تنظیم در منبع انجام میشود
5) روشهای آبیاری سطحی کمتر تحت تاثیر شرایط اقلیمی وکیفیت آب قرار دارند .
معایب :
1) علی رغم سادگی روشهای آبیاری سطحی ، کاربرد از این روش نیاز به تجربه دارد .
2) نیاز به نیروی کارگری زیادی دارد . ( البته شرایط کشورهای مختلف درخصوص این عیب مطرح شده متفاوت است .
3) مشکل در دادن آب به میزان کم در ابتدا وانتهای رشد گیاه .
4) راندمان روشهای آبیاری سطحی پایین است
100 * میزان آب داده شده به مزرعه / میزان آب ذخیره شده درمنطقه ریشه = راندمان کاربرد آب
راندمان در آبیاری سطحی بین 30 تا 80% ، درآبیاری بارانی بین 60 تا 75% ودر آبیاری قطره ای بین 80 تا 90% میباشد .
علت پایین آمدن راندمان در آبیاری سطحی تا 30% ، نفوذ آب به درون زمین وخروج آب در انتهای محدوده کشت است . گیاه قادر به استفاده از تمامی آبهایی که به داخل زمین نفوذ میکنند نیست وفقط از آب موجود در محدوده ریشه استفاده میکند الباقی آب نفوذ کرده درزمین که مورد استفاده گیاه قرار نخواهند گرفت ، آب تلف شده خواهد بود . به این تلفات ، تلفات عمقی گویند . کم کردن تلفاتهای سطحی وعمقی باعث افزایش راندمان خواهد شد .
توجه : تبخیر در آبیاری قطره ای وبارانی بسیار تاثیر دارد ولی در آبیاری سطحی اثر چندانی ندارد ومیتوان آن را صفر درنظر گرفت .
روابط آب وخاک
خاک چیست :
از نظر کشاورزی ، خاک محیطی است که در آن گیاه رشد میکندومتشکل از 2 بخش است
1 - بخش جامد : این بخش از مواد آلی ومعدنی تشکیل شده است.
2 - بخش سیال : که شامل آب وگاز ( هوا ) میباشد .
بخش مواد معدنی خاک از ذراتی تشکیل شده است که اندازه های مختلفی دارد . پراکندگی این ذرات نسبت به توزیع آنها را بافت خاک گویند . این ذرات عبارتند از شن ، ماسه ، لأی و رس .

بافتهای مختلف خاک کشاورزی بترتیب عبارتند از :
ماسه ایی :
اندازه آنها بزرگتر از یک میلیمتر است , فاقد چسبندگی است وقادر به نگهداری آب ومواد غذایی درخود نیست .نفوذپذیری این خاک بسیار زیادمیباشد ( خاکهای ماسه ایی را استخوان خاک می نامند )
لوم ماسه ایی :
خاکی است مختصرا چسبنده ودارای نفوذپذیری زیاد وبه میزان کم میتواندآب رادرخودنگهدارد .
لومی :
خاکی نسبتا چسبنده است ونفوذپذیری متوسط داردونگهداشت آب در این نوع خاک نیز متوسط است . لومی خاکی است که مقدار رس آن کم ومقدارلأی وماسه آن زیاد است .
لومی سیلتی :
چسبنده ، صاف ، آردی شکل ، نفوذپذیری آن کم ونگهدارنده آب درخاک است . مشکل اینگونه خاکها آن است که اگر با آبی آبیاری شودکه میزان سدیم محلول درآب زیادباشد باعث دیسپرس شدن خاک میشود.
لومی سیلتی رسی :
خاکهایی هستند چسبنده که نفوذپذیری آن کم است وآب را بمقدار زیاد درخود نگه میداردودرصورت اشباع شدن حالتی براق دارد ( خاکهای منطقه اهواز عمدتا اینگونه اند) .
لومی رسی:
بسیار چسبنده هستند در این خاکها کلوخه تشکیل میشود واین کلوخه ها بسختی میشکنند . این خاک ، آب را به میزان زیاد درخود نگه میدارد وآن را بسختی از خود عبور میدهد . بدون ایجاد یک زهکشی مناسب ، نمیتوانیم از این خاکها بهره برداری پایدار داشته باشیم . ( خاکهای جنوب خوزستان )
رسی :
این خاکها مناسب برای کشاورزی نیستندووجود آن درخاک ، یک لأیه نفوذ ناپذیرمحسوب میشود وبرای کارهای عمرانی ( راهسازی , برم کانالها ، سدهای خاکی و... ) کاربرد دارد .
رابطه بین آب وخاک دارای پارامترهایی میباشندکه عبارتند از :
رطوبت خاک وزن مخصوص خاک درصدتخلخل خاک درجه اشباع خاک
رطوبت خاک به دوشکل بیان میگردد 1- درصدرطوبت وزنی
2- درصد رطوبت حجمی
وزن مخصوص خاک نیزبه دو شکل بیان میشود:
1- وزن مخصوص حقیقی خاک ( وزن واحد حجم ذرات خاک خشک )
2- وزن مخصوص ظاهری خاک ( وزن واحدحجم خاک درشرایط مزرعه (خاک دست نخورده))
معرفی علأئم
Mw = وزن آب درخاک MS= وزن خاک خشک = جرم مخصوص n
Vw = حجم آب خاک Vt = حجم کل خاک VS = حجم ذرات Va = حجم هوا
Vf= حجم منافذ خاک Sr = درجه اشباع خاک
مقدار وزن مخصوص حقیقی خاک بین 5/2 تا 8/2 گرم برسانتیمتر مکعب است ومقداروزن مخصوص ظاهری خاک بین 1/1 تا 8/1 گرم برسانتیمتر مکعب است .
بین رطوبت خاک و وزن مخصوص خاک روابط زیر برقرار است :
3- درصد تخلخل خاک ( عبارتست از نسبت حجم منافذ خاک به حجم کل خاک بصورت درصد) n
از آنجا که محاسبه مشکل است لذا ازرابطه
استفاده میکنیم

4- درجه اشباع خاک ( پارامتری است متغیر ) Sr
عبارتست از نسبت حجم آب موجود در خاک به حجم منافذ خاک این مقدار بین صفر ویک متغیر است . وقتی تمام منافذ خاک را آب فرا بگیرد یعنی Vw مساوی Vs است وحاصل آن یک میشود ووقتی Vw مساوی صفر باشدحاصل نیز صفر خواهد شد . راه دوم بدست آوردن درجه اشباع خاک از این فرمول میباشد :

الگوی یک الگوی دو
الگوی یک خاک طبیعی دست نخورده است که موردآزمایش قرار میگیرد وفرض میگردد که پس از خشک شدن خاک ، مقدار حجم الگوی دو از آن آب بخار شده است . درالگوی یک داریم ودر الگوی دو نیز داریم . همچنین میدانیم درصد رطوبت حجمی از رابطه بدست میآید . با جاگذاری فرمول مربوط به الگوی یک ودو خواهیم داشت . با ساده کردن مقدار A داریم . از این فرمول میتوانیم d را بدست آوریم . همچنین در فرمول درصد رطوبت وزنی به نتیجه رسیدیم وحالأ را در فرمول اخیر d جایگزین میکنیم ونهایتا خواهیم داشت :

مسئله : از یک مزرعه به وسعت 10 هکتار نمونه بهم نخورده ایی به حجم 100 cm3 برمیداریم . وزن خاک مرطوب 180 گرم ، وزن خاک خشک شده 160 گرم ووزن مخصوص حقیقی خاک 65/2 گرم بر cm3 است .
تعین کنید الف ) درصد رطوبت وزنی ب ) درصد رطوبت حجمی ج ) وزن مخصوص ظاهری خاک
د ) درصد تخلخل خاک ر ) درجه اشباع خاک ز ) عمق آب موجود درخاک س ) درصورتی که دراین مزرعه گیاهی کاشته شده باشدومیزان تبخیر وتعرق گیاه در هرروز برابر 5 میلی متر باشد تعیین کنید درصد رطوبت وزنی ودرصد رطوبت حجمی این خاک را پس از 10 روز ( عمق ریشه گیاه 80cm است )
ص ) درصورتی که دراین مزرعه پس از 10 روز بارانی ببارد وتمامی باران درعمق ریشه گیاه ( 80 cm ) ذخیره شود ، رطوبت وزنی وحجمی خاک مزرعه پس از بارندگی چند درصد است ( ارتفاع باران 50 cm ) .
ط ) اگر همین مزرعه 10 هکتاری را بمدت 10 ساعت با دبی 100 لیتر درثانیه آبیاری نماییم ( این آبیاری درپایان 10 روز انجام شده است یعنی پس از تبخیر وتعرق ) پس از اتمام آبیاری درصد رطوبت وزنی وحجمی خاک چقدر است . با فرض اینکه تمامی آب داده شده در عمق 80 cm خاک ذخیره شده باشد . .
پاسخ : یاد آوری علأمات
Mw = وزن آب درخاک - MS= وزن خاک خشک - = جرم مخصوص n - Vw = حجم آب خاک Vt = حجم کل خاک - VS = حجم ذرات - Va = حجم هوا - Vf= حجم منافذ خاک Sr = درجه اشباع خاک
Vt = 100 cm3 A = 10 ha s f = 65/2 g/m3 MS = 160 gr M = 180 gr
Mw = 160 - 180 = 20 g وزن آب در خاک
الف ) درصدرطوبت وزنی درنتیجه
ج ) وزن مخصوص ظاهری خاک درنتیجه
ب ) درصد رطوبت حجمی درنتیجه
د ) درصد تخلخل خاک درنتیجه
ر ) درجه اشباع خاک درنتیجه

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  34  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید