در عصر حاضر که بحران آب و انرژی به یکی از چالش‌های اصلی جهان تبدیل شده است، یافتن راهکارهای نوآورانه برای بهینه‌سازی مصرف منابع در بخش کشاورزی اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. آبیاری قطره ای بدون برق یا آبیاری ثقلی، یکی از این راهکارهاست که توجه بسیاری از کشاورزان و متخصصان را به خود جلب کرده است. این روش با بهره‌گیری هوشمندانه از نیروی جاذبه زمین، نه تنها در مصرف آب صرفه‌جویی می‌کند، بلکه نیاز به انرژی الکتریکی را نیز به حداقل می‌رساند.
اصول کار سیستم آبیاری قطره‌ای بدون برق
اساس کار این سیستم بر پایه استفاده از اختلاف ارتفاع بین منبع آب و زمین کشاورزی استوار است. در این روش، به جای استفاده از پمپ‌های الکتریکی برای ایجاد فشار، از نیروی ثقل زمین بهره گرفته می‌شود. برای این منظور، مخزن آب در ارتفاعی حداقل 5 متری نسبت به سطح زمین قرار داده می‌شود. این اختلاف ارتفاع، فشار لازم برای توزیع آب در سیستم را تأمین می‌کند.
در مناطقی که منبع اصلی تأمین آب، چاه است، می‌توان از فشار پمپ چاه برای ایجاد این ارتفاع استفاده کرد. اما در مورد منابع آبی سطحی، نیاز به طراحی خط انتقال آب با ارتفاع مناسب وجود دارد تا از پمپاژ اضافی جلوگیری شود. این روش آبیاری به‌ویژه برای زمین‌های کشاورزی کوچک‌تر از 2000 مترمربع بسیار کارآمد و مقرون به صرفه است، زیرا هزینه‌های مربوط به نصب و نگهداری ایستگاه پمپاژ و سیستم کنترل مرکزی را حذف می‌کند.
انواع لوله‌های مورد استفاده در سیستم آبیاری بدون برق
لوله‌های مورد استفاده در این سیستم‌ها با توجه به فشار کار پایین، طراحی متفاوتی نسبت به لوله‌های مورد استفاده در آبیاری تحت فشار دارند. در واقع، می‌توان از لوله‌هایی با PN کمتر استفاده کرد. همچنین، در این نوع آبیاری، سیستم فیلتر آب و کوددهی مخصوص نیز به کار گرفته می‌شود. دو نوع لوله پرکاربرد در سیستم آبیاری کم فشار به شرح زیر است:
1. لوله آبیاری تراوا
این لوله‌ها از نوع اسفنج تولید شده که با کمترین فشار، آب را از خود به بیرون تراوش می‌کنند. حداقل فشار مورد نیاز برای این لوله‌ها 2 متر است.
2. لوله آبیاری دریپردار
این لوله‌ها در فاصله‌های منظم دارای قطره‌چکان هستند که از طریق آنها آب با حداقل فشار خارج می‌شود. حداقل فشار مورد نیاز برای این لوله‌ها 5 متر است.
سیستم آبیاری قطره‌ای ثقلی
آبیاری قطره‌ای ثقلی یا ابیاری قطره ای بدون برق یکی از جدیدترین سیستم‌های آبیاری است که بازدهی فراوانی دارد. در این نوع سیستم، از نوع خاصی قطره‌چکان به نام میخ گلدان یا لوله‌های ماکارونی استفاده می‌شود. این لوله‌ها دارای روزنه‌های بزرگ و در نتیجه گرفتگی بسیار کم می‌باشند. این سیستم آبیاری در استان‌هایی مانند قم که گرفتگی روزنه‌ها زیاد است، کاربرد فراوان و بازدهی مناسبی دارد.
قطره‌چکان‌های قابل استفاده در سیستم آبیاری قطره‌ای ثقلی
در سیستم آبیاری قطره‌ای ثقلی، از قطره‌چکان‌های مختلفی استفاده می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. برخی از این قطره‌چکان‌ها عبارتند از:
قطره‌چکان‌های تنظیمی
این نوع قطره‌چکان‌ها قابلیت تنظیم میزان جریان آب را دارند و می‌توانند به صورت دقیق میزان آب مورد نیاز گیاهان را تأمین کنند.
قطره‌چکان تنظیمی کوزه‌ای (دوطرفه)
این قطره‌چکان‌ها دارای دو خروجی هستند که می‌توانند به صورت همزمان دو نقطه را آبیاری کنند. این ویژگی باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های نصب و نگهداری می‌شود.
قطره‌چکان ۸ نازله تنظیمی
این نوع قطره‌چکان‌ها دارای ۸ خروجی هستند که می‌توانند به صورت همزمان چندین نقطه را آبیاری کنند. این ویژگی باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های نصب و نگهداری می‌شود.
مزایای آبیاری قطره‌ای ثقلی
استفاده از سیستم آبیاری قطره‌ای ثقلی دارای مزایای فراوانی است که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:
بازدهی فراوان در زمین‌های کشاورزی کوچک
با توجه به هزینه‌های فراوان ایستگاه پمپاژ و کنترل مرکز آبیاری برای زمین‌های کمتر از 2000 مترمربع، در این روش با حذف پمپ و هزینه تأمین انرژی، بسیار مقرون به صرفه خواهد بود.
عدم گرفتگی قطره‌چکان‌ها
به دلیل استفاده از نوع خاصی از قطره‌چکان با روزنه‌های بزرگ، احتمال گرفتگی قطره‌چکان‌ها به حداقل می‌رسد.
مقرون به صرفه بودن
به دلیل کارکرد سیستم در فشارهای پایین و در نتیجه استفاده از لوله و اتصالات با PN پایین‌تر که با کاهش ضخامت، هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.
افزایش کارآیی و بهبود عملکرد کشاورزی
این روش در مقایسه با آبیاری سنتی به دلیل استفاده تدریجی و یکنواختی آب، موجب افزایش بازده و کیفیت محصول می‌شود.
تحمل نسبت شوری
آبیاری قطره‌ای و همچنین آبیاری قطره‌ای ثقلی، غلظت نمک و املاح اطراف ریشه را متعادل نگه می‌دارد.
معایب آبیاری قطره‌ای ثقلی
با وجود مزایای فراوان، این سیستم معایبی نیز دارد که باید مورد توجه قرار گیرد:
یکنواختی پایین‌تر
یکنواختی توزیع آب در این سیستم نسبت به روش‌های آبیاری قطره‌ای معمولی به ویژه در زمین‌های شیب‌دار کمتر است.
محدودیت در زمین‌های بزرگ
آبیاری بدون برق و آبیاری قطره‌ای ثقلی برای زمین‌های کشاورزی بزرگ‌تر از یک هکتار توصیه نمی‌شود.
عدم امکان ایجاد سیستم آبیاری اتوماتیک
به علت کم بودن فشار خط، امکان ایجاد سیستم آبیاری اتوماتیک در این روش وجود ندارد.
راهکارهای جایگزین
یکی از راهکارهای جایگزین برای آبیاری بدون برق، استفاده از سیستم‌های آبیاری خورشیدی است که با استفاده از این سیستم‌ها، می‌توان یک سیستم استاندارد آبیاری را در زمین خود اجرا کرد.
نتیجه‌گیری
در مقاله ارائه شده به تعریف و نوع کارکرد آبیاری بدون برق پرداختیم. همچنین آبیاری قطره‌ای ثقلی و مزایا و معایب آن را برشمردیم. شرکت سبز کوشان غرب توانمند در زمینه طراحی و اجرای انواع سیستم‌های آبیاری (همچنین سیستم آبیاری ثقلی)، متناسب با شرایط زمین شما می‌باشد.
