سیستم آبیاری عقره ای | مزایا و معایب | سیستم آبیاری سنتر پیووت
امروزه افزایش جمعیت کره ی زمین و کمبود منابع آبی نیازمند استفاده بهینه و دقیـق از ذخـایر آبـی موجـود می باشد. که در این راستا پیشرفت روزافزون تکنولوژی لزوم استفاده از روش های نوین آبیاری را چندین برابر می کند.
علمی ترین و بهترین روش آبیاري که در حال حاضر در کلیۀ کشـورهاي جهـان مـورد اسـتفاده قـرار می گیرد روشهاي آبیاري تحت فشار می باشد که با استفاده از این روشها میتوان راندمان آبیـاري را تـا ۷۵-۹۵ درصد افزایش داد یعنی ۲-۳ برابر دیگر روشهاي مورد استفاده در آبیاري .
از جمله سبستم های مکانیزة آبیاري تحت فشار که در چند سـال اخیـر توسـعۀ چشـمگیري یافته اند سیستم آبیاری عقربه ای می باشد. که طراحی و اجرای درست آن موجب بهبود راندمان آبیاری و در نتیجه صرفه جوی در مصرف آب و افزایش میزان بازدهی خواهد شد.
برای آشنایی بیشتر با این روش آبیاری ابتدا باید بدانیم این روش آبیاری چگونه عمل می کند. با ادامه ای این مقاله همراه طراح گستر آب آرا باشید …
◾️سیستم آبیاری عقربه ای چیست؟
سیستم آبيارى عقربه ای یا آبیاري دوار مرکزي یا آبفشان دوار که به سیستم سنتر پیوت (Center-pivot irrigation) نیز معرف است یکی از روشهاي بسیار معمول در آبیاري زمینهاي بزرگ و مکانیزه می باشد.
بدلیل تشابهی که چرخش لوله دراین روش آبیاری باعقربه ساعت داردنام “عقربه ای” برروی آن گذاشته شد. و برای اولین بار در سال ۱۹۴۹ میلادي توسط فرانک زیباچ در ایالت نبراسکا واقع در شرق کلرادو آمریکا ساخت شد. این سیستم از يک لوله فرعى قطور و طويل که حول يک نقطه مرکزى دوران مى‌کند تشکيل شده‌اند.
آبپاشها روى لوله فرعى قرار گرفته و لذا سطح آبيارى شده درطى چرخش کامل لوله فرعى به‌صورت يک دايره است. آب مورد نياز لوله فرعى از مرکز چرخش تأمين مى‌گردد.
لوله فرعى به دليل طويل بودن توسط برج‌هايى که به فواصل ۲۴ تا ۷۶ مترى از يکديگر واقع شده‌اند و از طريق کابل‌هايى که به آن متصل شده‌اند مهار مى‌شود. برج‌ها نيز خودر روى چرخ‌هايى قرار دارند و هر کدام از آنها توسط يک موتور الکتريکى با قدرت ۱ تا ۵/۱ اسب بخار به جلو حرکت مى‌کنند .
در این سیستم آبیاری علاوه بر موتورهاى برقى از موتورهاى هيدروليکى آبى يا روغنى هم استفاده شود. گفتنی است طول لوله فرعى در انواع کوچک ۶۰ متر و در ماشين‌هاى بزرگ تا ۸۰۰ متر مى‌رسد. فشار آب در آبپاشها از ۵/۱ تا ۸ اتمسفر متغير است.
در سیستم آبیاری عقربه ای آب باید به صورت یکنواخت در سـطح مزرعـه پخش شود. ملاك توزیع آب در آبیاري بارانی مقدار آبی است که به سطح زمین پاشیده مـی شـود.یکنواختی پخش وابسته به چگونگی پخش آب آبیاري در مزرعه است.
در زمینهاي کـه آب بطور یکنواخت پخش نشده است، برخی از قسمتهاي مزرعه با عمق مطلوب آبیاري خواهد شد در حالی کـه سایر قسمتها بیشتر یا کمتر از حد مطلوب، آب دریافت کـرده انـد. عـدم یکنـواختی در آبیاری می تواند منجـر بـه نوسـان محصول دهی در ناحیه فاریاب و در نتیجه تفاوت در بازگشت سرمایه براي قسمتهاي مختلف مزرعه شود.
هزينه اين سيستم‌ها در واحد سطح آبيارى نسبت به ساير سيستم‌ها زياد است، بنابراين هر چه دستگاه‌ها بزرگ‌تر و سطح پاشش افزايش يابد اين سيستم‌ها کارآتر خواهند بود به‌طورى که در بعضى سيستم‌ها سطح آبيارى شده با يک دستگاه بالغ بر ۵۰۰ تا ۶۰۰ هکتار است، ولى بالا رفتن سطح آبيارى راهبرى سيستم را با مشکل مواجه مى‌سازد و اگر خللى در دستگاه پديد آيد زيان حاصله از آن بسيار زياد است. تجربه نشان داده است که سيستم‌هايى که سطح آبيارى در آنها ۵۰ تا ۶۵ هکتار مى‌باشد مؤثرترين نوع سيستم آبیاری عقربه ای است.
در سیستم سنتر پیوت باید پارامتر هایی زیر مورد توجه قرار گیرد :
⬅️يکنواختى پاشش
⬅️کفايت مقدار آبياري
⬅️ تلفات تبخير و باد
◾️مزایای سیستم آبیاری سنتر پیوت
✔️ راندمان آبياری را تا حدود 90 درصد افزایش می دهد. که با این افزایش راندمان سطح زير کشت نيز به همان نسبت افزايش يافته و سود بیشتری نصیب کشاورز می شود.
✔️آبیاري عقربه ای میتواند سطح وسیعی از اراضی را با شعاع بسیار زیاد آبیاری کند.
✔️يکنواختی آبياری : این سیستم آب را بطور يکسان در تمام نقاط مزرعه پخش می کند در نتيجه محصول در تمام نقاط مزرعه بطور يکنواخت رشد کرده و عملکرد آن در هر هکتار افزايش می يابد .
✔️ به شکل کاملاً اتوماتیـک و تنها با بکارگیري قسمت ناچیزي از نیروي هیـدرولیکی تـأمین شـده توسـط مکـانیزم پمپـاژ (جهت جابجایی) آبیاری می کند.
✔️در مقایسه با سیستم آبیاری بارانی ثابت به لوله وآبپاش کمتری نیازدارد.
✔️به نیروی انسانی کمی برای آبیاری نیاز دارد و هزینه کارگری را کاهش می دهد.
✔️راه اندازی و استفاده از این سیستم بسیار راحت است و نیاز به دانش و تخصص خاصی ندارد.
✔️ نياز به تسطيع اراضی وجود ندارد. آبیاری عقربه ای توانايی بالا رفتن از عوارض زمين رادارد بنابر اين نيازی به تسطيح مزرعه نيست .
✔️قابليت استفاده از مواد شيميايی همراه با آبياری وجود دارد. با توجه به اين که اين سيستم دارای مخزن ، همزن و پمپ تزريق مواد شيميايی می باشد ، با استفاده از آن می توان عمليات کود پاشی و سمپاشی را بطور همزمان با آبياری و در حداقل زمان انجام داد .
✔️قابليت تنظيم دقيق ميزان آبياری وجود دارد.
✔️صرفه جویی در آب ،زمان و انرژی
همین عوامل موجب شده امروزه تقریباً نیمی از اراضـی آبیـاري بـا سیسـتم هـاي تحـت فشـار در آمریکا با این روش آبیاري شوند.
◾️معایب سیستم آبیاری عقربه ای
◀️آبیاری دایره ای
بزرگترین عيب سيستم‌هاى بارانی عقربه‌اى اين است که مساحت آبيارى شده در آنها دايره‌اى است و لذا گوشه‌هاى زمين بدون کشت باقى مى‌ماند. برای مثال اگر يک قطعه زمين مربع شکل به مساحت ۶۵ هکتار داشته باشيم با روش آبيارى بارانى عقربه ای تنها ۵۱ هکتار آن (۷۹درصد) آبيارى مى‌شود.
برای رفع این مشکل برخى از سيستم‌هاى سنتر پیوت در انتهاى لوله فرعى مجهز به لوله فرعى گوشه‌پاش (Catch Corner) يا آب‌پاش تفنگى هستند که هنگام رسيدن لوله به گوشه‌هاى زمين عمل نموده و بخشى از اين گوشه‌ها آبيارى مى‌کند.اما باز هم اين عيب به‌صورت کامل رفع نشده است. براى اين‌منظور سعى مى‌شود در اراضى وسيع از انواع آرايش‌ها استفاده شده و يا اينکه فاصله بين دايره‌ها با دستگاه‌هاى کوچک‌تر آبيارى شود.
انواع آرايش در سيستم‌هاى عقربه‌اى برای رفع این مشکل :
۱) آشيانه‌اى با وسعت يکسان
۲)مخلوط با وسعت متفاوت با زمين نيم دايره اى
۳)غير آشيانه اى
با این حال تقسیم بندی سیستم های عقربه ای ممکن است آبرسانى توسط لوله‌هاى اصلى را با مشکل مواجه کند .
آنچه که باید در آرايش سيستم‌هاى عقربه‌اى مورد توجه قرار گیرد طول لوله اصلى آبرسانى است که باید در آنها به حداقل برسد.
◀️برای هر نوع خاکی مناسب نیست .
از آنجایی که سرعت خطى آبپاشهايى ک در انتهاى لوله فرعى قرار دارند نسبت به آب‌پاش‌هاى نزديک مرکز زيادتر است براى يکنواختى پخش آب در سطح مزرعه بايد حجم آب خروجى از آنها بسيار زياد باشد. اين ممکن است باعث ايجاد رواناب درسطح مزرعه شود. به‌همين دليل سيستم آبيارى دورانى بيشتر مناسب زمين‌هاى شنى که قابليت نفوذ آنها زياد است مى‌باشد.
◀️هزینه ی اولیه ی بالا
هزینه اولیه آبیاری بارانی عقربه ای بیشترازسیستم های متحرک ونیمه متحرک است.قسمت قابل توجهی ازاین هزینه صرف اتوماتیک کردن سیستم می شود.
اگر این سیستم آبیاری به درستی طراحی و اجرا نشود سرمایه گذاري سنگین اولیـه نـه تنهـا سودي را نصیب کشاورز نخواهد کرد، بلکه در برخی موارد، تلفات محصول ناشی از عدم یکنـواختی پخـش، زیـان مالی هنگفتی را به صاحبان سیستم تحمیل خواهد نمود.
◾️مشکلات فنی احتمالی موجود در سیستم آبیاری عقربه ای
◀️ضد آب نبودن الکتروموتورها
◀️ نداشتن حفاظ
◀️نیم سوز شدن الکترو موتور ها
◀️طراحی نامناسب آبپاشهای مجاور الکتروموتورها
◀️مقاومت ناکافی مهارها در مقابل کشش ایجاد شده در بال
◀️کم شدن قوس بالها
می تواند از جمله مشکلات فنی موجود در دستگاه باشد.
◾️چرا در ایران سیستم های آبیاری عقربه ای یا سنتر پیوت به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرد؟
بیشتر زمین های کشاورزی موجود در کشور زمینهای زراعی کوچک هستند و از طرف دیگر استفاده از تکنولوژیهای پیچیده دربخش کشاورزی همراه با اشکال است .
◾️انواع سيستم‌هاى عقربه‌اى
▫️ سيستم عقربه‌اى با فاصله ثابت : در این نوع سیستم ها فاصله بين آبپاشها ثابت است و براى اينکه مقدار پخش آب مساوى باشد ترکيبى از فشار و آبپاشهايى که قطر متفاوت دارند به‌کار برده مى‌شود. در سیستم عقربه ای با فاصله ثابت در مقايسه با ساير سيستم‌ها آب‌پاش‌هاى بزرگ‌ترى استفاده مى‌شود و لذا فشار آب نيز بايد زيادتر باشد.
▫️ سيستم عقربه‌اى با فاصله متغير : در سیستم سنتر پیوت با فاصله ی زیاد با فاصله متغير نازل‌هايى به‌کار برده مى‌شود که دبى در آنها مساوى است و لذا اختلاف ميزان پخش آب از طريق تغيير فاصله بين آنها تأمين مى‌شود. در اين سیستم ها سطح پاشش و قطر آبپاشها کوچک‌تر هستند.
◾️سخن آخر :
استفاده از روش های نوین آبیاری در زمین های کشاورزی ، بخصوص در مناطقی که با کم آبی مواجه هستند ، علاوه بر افزایش راندمان زمین های کشاورزی ، در جلوگیری از مصرف بیش از اندازه ی آبهای زیرزمینی نیز تاثیر گذار خواهد بود . از این بهتر است کشاورزان گرامی با بررسی شرایط محیطی و آبی زمین خود سیستمی مناسب برای آبیاری زمین های کشاورزی خود در نظر بگیرند. با توجه به عدم اقبال مناسب به سیستم آبیاری عقربه ای در داخل کشور عزیزمان ایران، میتوان از سیستم هایی جایگزین ، همچون سیستم آبیاری قرقره ای نیز بدین منظور استفاده کرد.
