انواع روش های آبیاری مزارع گندم

امروزه کمبود آب، معضل بسیار مهمی در جوامع بشری به شمار رفته و یکی از عوامل محدودکننده در صنایع مختلف از جمله کشاورزی می باشد. کشور ایران نیز از نظر بارش سالیانه، جزو مناطق خشک و کم­باران به حساب آمده و به دلیل آب و هوای گرم و خشک میزان تبخیر و تعرق در گیاهان بسیار بالا بوده و به همین دلیل، انجام عملیات کشاورزی را دچار مشکل کرده است. از طرفی به دلیل افزایش جمعیت همواره نیاز به  تولید محصولات کشاورزی احساس شده و با توقف این صنعت، مشکلات متعددی به وجود می­آید. بنابراین برای داشتن محصولی باکیفیت، استفاده صحیح از منابع آبی، بسیار ضروری می باشد. گندم جزو محصولات بسیار پرمصرف در رژیم غذایی مردم جهان بوده و در سطح وسیعی کشت می شود. گندم به صورت دیم (تامین آب به وسیله نزولات جوی) و آبی (تامین آب به وسیله آبیاری منظم توسط تولیدکننده) کشت شده و با توجه به بررسی­های به عمل آمده، عملکرد در واحد سطح با آبیاری منظم بسیار افزایش پیدا می­کند. برای تولید یک گرم ماده خشک گندم، حدودا 200 تا 250 لیتر آب و برای هر هکتار از زمان کاشت تا زمان برداشت، تقریبا 5000 تا 8000 متر مکعب، منابع آبی مصرف می شود، بنابراین انتخاب روش مناسب در آبیاری گندم بسیار ضروری و مهم می باشد.

انواع روش های آبیاری

در تمامی روش های آبیاری، باید دور آبیاری یعنی فاصله بین دو آبیاری کاملا رعایت شود. دور آبیاری به عواملی مانند ظرفیت نگهداری آب توسط خاک، مرحله رشدی گیاه، میزان جذب گیاه، بارش های فصلی، فصل کشت و ... بستگی دارد. به عنوان مثال در خاک رسی دور آبیاری طولانی تر و در خاک های شنی دور آبیاری کمتر خواهد بود.

1- آبیاری کرتی: آبیاری کرتی یکی از ساده­ترین، ارزان­ترین و قدیمی­ترین روش های آبیاری می باشد. در این روش با توجه به نوع بافت خاک، سرعت نفوذپذیری آب درون خاک، شیب زمین و مقدار آب ورودی مزرعه، زمین مورد نظر به شکل مستطیل یا مربع به وسیله مرزهایی به قطعات تقریبا مساوی تقسیم­بندی می شود که در اصطلاح به آن کرت­بندی گفته می شود. در این روش آب از یک سمت وارد کرت شده و راه خروجی نداشته و بعد از پخش شدن در تمام سطح کرت، راه ورودی آب را بسته و راه ورودی آب از کانال اصلی به کرت مجاور باز می شود و به همین ترتیب تمام کرت­های مزرعه آبیاری می شود (شکل 1). معمولا عرض کرت­ها را 3 تا 10 متر (تقریبا به اندازه عرض ماشین­آلات برداشت) و طول آن 50 متر در نظر گرفته می شود. از معایب این روش می­توان به مصرف بالای آب، هدررفت به دلیل تبخیر، شسته شدن عناصر غذایی، رشد علف های هرز اشاره نمود. این روش برای زمین­های با شیب کم و با بافت رسی، رسی شنی و لومی مناسب می باشد.

شکل 1: آبیاری کرتی در مزارع

2- آبیاری نواری: در این روش اراضی شیب­بندی شده (کمتر از 5/0 درصد) و به شکل مستطیل ترازبندی می­شوند. این روش مناسب خاک های رسی و رسی شنی و لومی بوده و خاک های شنی و لومی شنی به دلیل نفوذپذیری بالای خاک، مناسب این روش نمی باشد. انتهای نوارها معمولا باز بوده و آب­های جذب نشده وارد کانال­های مجاور زمین می شود. نوارها دارای عرضی 3 تا 15 متر و طولی 100 تا 400 متر داشته و خاک مزرعه باید به خوبی تسطیح شده باشد. عرض نوارها بستگی زیادی به دبی ورودی آب داشته و هر چقدر دبی آب بیشتر عرض ورودی نیز افزایش پیدا می­کند. مصرف بالای آب و خارج شدن عناصر غذایی به دلیل شستشوی آن توسط آب یکی از مهمترین معایب این روش به شمار می­ رود.

3- روش آبیاری کم فشار (هیدروفلوم): یکی از روش های جدید در آبیاری گندم استفاده از لوله های هیدروفلوم می باشد. در این روش لوله ها به منبع اصلی آب متصل بوده و در فواصل منظم دارای سوراخ ­های جهت خروج آب می باشد. این سوراخ­ها بعد از اتمام آبیاری به وسیله کلاهک هایی بسته می شود (شکل 2). لوله های هیدروفلوم از جنس پلی­اتلین بوده و در مقابل باد، باران، اشعه ماورا بنفش، حیوانات جونده، تغیرات شیمیایی آب و ... مقاوم بوده و از هدررفت آب جلوگیری می­کند. در واقع در جوی­ها یا کانال­ها مقداری از آب در زمین نفوذ کرده یا تبخیر شده و از دسترس گیاه خارج می شود. به دلیل رشد علف های هرز یا ورود عوامل خارجی به درون آب و در نتیجه مسدود شدن جوی­ها، عملیات لایروبی نیز هر ساله باید انجام شود ولی با استفاده از لوله های هیدروفلوم این مشکلات وجود نداشته و هزینه های داشت، کاهش پیدا می­کند. به دلیل حذف کانال­ها و جوی­ها سطح کشت مزرعه افزایش پیدا کرده و موجب افزایش عملکرد در واحد سطح خواهد شد.

شکل 2: ابیاری تحت فشار کم در محصولات زراعی

4- آبیاری بارانی: به دلیل کارایی پایین روش های سنتی و کمبود آب، استفاده از روش های مکانیزه در کشت محصولاتی مانند گندم برای افزایش عملکرد، بسیار ضروری و مهم می باشد. یکی از روش های تحت فشار، آبیاری بارانی است. به طور کلی تجهیزات آبیاری بارانی به دو دسته اتوماتیک و کلاسیک تقسیم­بندی می­شوند. سیستم­های کلاسیک مناسب زمین­هایی با مساحت کم، شکل های نامتعارف، دارای شیب و ... می باشد. تجهیزات در این روش در یک نقطه قرار گرفته و بعد از آبیاری می­توان آن را توسط نیروی کارگر به نقطه­ای دیگر انتقال داد (شکل 3). هزینه اولیه در سیستم­های کلاسیک نسبت به سیستم­های اتوماتیک پایین­تر می باشد. سیستم­های اتوماتیک به دو دسته متحرک و ثابت تقسیم­بندی می­شوند (شکل های 4 و 5 و 6 و 7). هزینه اولیه زیادی داشته و در مزارعی با مساحت بالا مقرون به صرفه می باشد. جابجایی و آبیاری در سیستم اتوماتیک به وسیله موتورهای بنزینی بوده و به صورت دستی جابجا نمی شود. این روش مناسب خاک هایی سبک با نفوذپذیری بالا می باشد.

شکل 3: سیستم آبیاری بارانی کلاسیک

شکل 4: سیستم آبیاری متحرک خطی یا لینیر

شکل 5: سیستم آبیاری عقربه‌ای یا سنترپیوت

شکل 6: سیستم آبیاری بارانی ویل موو یا آبفشان غلتان

شکل 7: سیستم آبیاری ارابه­ای یا گان

 در مناطقی که تبخیر و تعرق بسیار بالا و وزش باد بیشتر از 4 متر در ثانیه باشد، این روش توصیه نمی شود. یکی دیگر از مشکلات موجود در این روش، گرفتگی نازل­ها به دلیل وجود املاح آب بوده که نیازمند پاکسازی یا تعویض نازل­ها می باشد. در این روش به دلیل پاشش آب بر روی سطوح برگ، سطح تبخیر افزایش پیدا می­کند.

5- آبیاری قطره­ای: یکی از روش های کاربردی با کارایی بالا در کشت گندم استفاده از آبیاری تحت فشار قطره­ای می باشد. انتقال از مخزن آب تا ریشه گیاه توسط لوله های اصلی و فرعی صورت می­گیرد. جنس لوله ها براساس شرایط محل آبیاری، فشار آب و دبی (عبور آب از واحد سطح در هر ثانیه) آب می­تواند پلی­اتلین یا آزبست باشد. لوله های اصلی دارای ضخامت بیشتر بوده و سایز قطر آن از 16 تا 2000 میلی­متر می باشد. سایز قطر لوله های نیمه اصلی (6،10، 16، 32، 50 میلی­متری) براساس نوع نیاز تهیه می شود و طول لوله نیز براساس مقدار مورد مصرف در مزرعه تعیین می شود. لوله های فرعی انتهای­ترین بخش آبیاری قطره­ای بوده و رابط بین قطره­چکان و لوله نیمه اصلی می باشد و در واقع قطره­چکان­ها در داخل یا روی آن متصل می­گردد و معمولا قطر آن 16 تا 20 میلیمتر می باشد و قابل انعطاف می باشند و جهت جلوگیری از خروج آب انتهای آن را می­بندند. بنابراین اب از  لوله های اصلی وارد لوله نیمه اصلی شده و بعد از آن وارد لوله فرعی و در نهایت وارد قطره چکان می شود (شکل 8). در این روش تبخیر و تعرق بسیار پایین بوده آب به صورت متمرکز در مجاورت ریشه ها قرار می­گیرد. همراه با آب، سموم و کودهای محلول، همزمان به گیاه داده شده و به دلیل استفاده بهینه، در مصرف کود صرفه جویی می شود. کاهش مصرف آب، کاهش فرسایش خاک، کاهش رشد علف های هرز و ... از دیگر مزیت­های این روش به شمار می­رود. در روش های قبلی تمام سطح مزرعه مرطوب می شود به همین دلیل آب زیادی مصرف شده و بازده کاهش پیدا می­کند ولی در این روش آب در ناحیه مناسب در اختیار گیاه قرار گرفته و تمام سطح مزرعه مرطوب نمی شود. از معایب آن نیز می­توان به هزینه اولیه بالا، خراب شدن تجهیزات به مرور زمان، نیاز به متخصص برای نصب و تعمیر تجهیزات و ... اشاره نمود. در بیشتر موارد از روش نوار تیپ برای آبیاری مزارع گندم استفاده می شود. بر روی این نوارها، سوراخ­های تعبیه شده که قطره چکان­ها بر روی آن قرار گرفته و به مرور آب را در اختیار گیاه قرار می­دهند. براساس تحقیقات به عمل آمده این روش نسبت به روش های دیگر، عملکرد بالاتری در هکتار مشاهده شده است.

شکل 8: آبیاری قطره­ای یکی از بهترین روش های آبیاری گندم به شمار می ­رود.

مراحل آبیاری گندم

گیاهان در تمام مراحل رشدی خود نیاز به آب داشته و با آبیاری مناسب عملکرد مطلوب حاصل خواهد شد ولی در بعضی از مراحل رشدی وجود آب ضروری بوده و سهل­انگاری در آبیاری موجب افت کیفیت محصول خواهد شد. مراحل رشدی گندم به ترتیب عبارت است از جوانه­زنی، رشد ساقه، گلدهی و گیاه آماده برداشت (شکل 9). همواره حجم و دورهای آبیاری و تعداد دفعات بستگی زیادی به جنس خاک، کیفیت آب، بارش منطقه، دمای هوا، میزان رطوبت هوا، مرحله رشدی گیاه، نوع بذر و ... دارد.

شکل 9: مراحل مختلف رشد گیاه گندم

اولین آبیاری بعد از کشت بذر صورت می­گیرد. در واقع بذر با جذب رطوبت انرژی موردنیاز برای جوانه زدن را کسب کرده و ساقه­چه و ریشه­چه را تولید می­کند. اگر بارندگی در زمان کاشت به مقدار کافی وجود داشته باشد، تولیدکننده می­تواند دورهای آبیاری را افزایش دهد. این مرحله بسیار مهم بوده و در صورت عدم آبیاری بذرها یکنواخت جوانه نزده و عملیات زراعی در مراحل داشت و برداشت با مشکل روبرو می شود.

حدودا بعد از 40 تا 45 روز بعد از کشت گیاه های جوان وارد فاز پنجه­زنی می­شوند. به دلیل افزایش رشد رویشی گیاه به آب فراوانی نیاز دارد و هرچه پنجه­ی بیشتری تولید شود در نهایت محصول بیشتری نیز تولید خواهد شد. به این مرحله پنجه آب نیز گفته می شود.

45 تا 70 روز بعد از کشت اولیه یکی از دیگر مراحل مهم آبیاری به نام ساق آب (ساقه­دهی گیاه) شروع شده و گیاه همزمان با تولید ساقه تعدادی از خوشه ها را نیز تولید می­کند. کمبود آب در این مرحله موجب کاهش تعداد ساقه و در نهایت تعداد کم خوشه خواهد شد.

یکی از مراحل مهم و حساس در آبیاری مرحله گلدهی می باشد این مرحله تقریبا 90 تا 95 روز بعد از کشت بوده و در سنبله ها عمل گرده­افشانی صورت می­گیرد. هرچقدر تلقیح گل کامل­تر انجام شود دانه های بیشتری تولید خواهد شد. تلقیح گل نیز وابسته به میزان آب دریافتی از ریشه می باشد. به دلیل گرمی هوا در این مرحله تبخیر و تعرق بسیار افزایش پیدا کرده و دورهای آبیاری باید کوتاه­تر در نظر گرفته شود.

آخرین مرحله آبیاری، تشکیل دانه یا دان آب می باشد. بخش اعظمی از دانه توسط اندام­های ذخیره­ای در برگرفته شده و برای تکمیل شدن فرآیند ذخیره­سازی، حضور آب بسیار ضروری و مهم می باشد. آبیاری به موقع و مناسب موجب افزایش وزن هزار دانه شده و دانه هایی لاغر و چروکیده و پوک در محصول وجود نخواهند داشت.

منابع:

مطیعی، محمدمهدی، گندم گیاه استراتژیک، الیما، 1392

سرحدی، نیما، آبیاری تکمیلی گندم، سنجش و دانش، 1398

تیمار منصور، زراعت گندم و جو، تحقیقات آموزش کشاورزی، 1397