مدیریت اسید شویی در سیستمهای آبیاری قطره ای

مدیریت اسید شویی در سیستمهای آبیاری قطره ای

امروزه با توجه به بحثهای جدی شکل گرفته در زمینه توسعه روشهای آبیاری نوین به منظور استفاده بهینه و موثر از منابع آبی و مقابله با محدودیتهای آبی بوجود آمده در دنیا، موضوع مدیریت و نگهداری این نوع سیستمها نیز مطرح می شود. اعمال صحیح این نوع مدیریت در تداوم بکار گیری این نوع سیستمها و حفاظت از منابع آبی نسبت مستقیم داشته و فرهنگ گسترش صحیح این نوع سیستمها را بهمراه خواهد داشت.
عدم رعایت رفتار صحیح در نگهداری و بهره برداری از این سیستمها عواقب ناگواری در بسیاری از مناطق دنیا بهمراه داشته به طوری که علی رقم سرمایه گذاریهای سنگین در این بخش نه تنها فرهنگ استفاده و گسترش بکارگیری سیستمهای آبیاری رشدی نشان نداده بلکه تاثیر منفی در اذهان و تفکرکشاورزان آن مناطق را بهمراه داشته است.
از این رو متن حاضر قدمی است هر چند کوچک در شناساندن رفتار های عملی در نحوه نگهداری و مدیریت بهره برداری از اینگونه سیستمها. در متن حاضر نخست به مدیریت اسید شویی به منظور پیشگیری از انسداد اجزای سیستمهای آبیاری قطره ای پرداخته شده است، امید است در آینده نزدیک به دیگر ارکان مدیریت بهره برداری و نگهداری سیستمهای آبیاری تحت فشار پرداخته شود.
اسید شویی
اسید در سیستمهای آبیاری به منظور شستشوی رسوبات تثبیت شده درون لوله ها و قطره چکانها که ناشی از مواد شیمیایی محلول در آب آبیاری می باشد کاربردهای فراوانی دارد. این نوع رسوبات یا از آب آبیاری ناشی شده(به دلیل وجود بی کربنات و کربنات کلسیم به میزان بالاتر از حد مجاز 200 ppm ) و یا به دلیل بکار گیری و تزریق کودهای محلول نا مرغوب در آب آبیاری بوجود می آید. جهت تزریق کود به درون سیستم آبیاری می بایست از کودهای اسیدی که خود به دلیل داشتن pH بسیار پایین موجب نگهداری مناسب سیستم می شوند استفاده نمود.
البته از اسید علاوه بر بر طرف نمودن انسداد در قطره چکانها ، جهت ارتقای مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه نیز استفاده می گردد که در این مورد پس از آزمایش خاک با کارشناس خاکشناسی خبره می بایست مشورت شود.
نحوه اسید شویی
جهت اجرای موثر اسید شویی می بایست pH آب آبیاری هنگام کار در سیستم بین 2 الی 3 پایین آورده شود در این حالت آب آبیاری قادر خواهد بود ذرات رسوب درون قطره چکانها و لوله ها را حل کرده و به بیرون هدایت کند.
همگام تزریق اسید دقت شود به ریشه های حساس گیاهان صدمه ای وارد نشود. در صورت رعایت موارد زیر میزان خسارت احتمالی به ریشه گیاهان به حداقل خواهد رسید:
1- قبل از تزریق اسید با آبیاری میزان آب موجود در خاک را به ظرفیت مزرعه برسانید(در این حالت اسید به محض ورود به خاک رقیق شده و میزان خسارت به حداقل می رسد)
2- مدت تزریق اسید در شبکه به دقت محاسبه شود.
3- پس از تزریق اسید به شبکه سیستم به مدت حداقل 1 ساعت به حالت خاموش در آید تا اسید به صورت کامل رسوبات را حل نماید. با انجام این عمل خاصیت اسیدیته محلول خروجی نیز
کاهش می یابد.
4- پس از خروج اسید از سیستم، شبکه حداقل برابر مدت تزریق اسید با آب شستشو داده شود.
5- جهت اطمینان بیشتر از خروج اسید از محیط رشد ریشه بهتر است به مدت 2 ساعت خاک زراعی تحت آبیاری قطره ای قرارگیرد.
توجه نمایید در هنگام کار با انواع اسید تمامی نکات ایمنی لازم در هنگام بکار گیری و تزریق آن را رعایت نموده و هنگام رقیق نمودن اسید همواره اسید را به آب اضافه نمایید. از آنجایی که برخی از فلزات مانند آهن در برابر اسید مقاوم نیستند بنابر این قبل از تزریق اسید به درون سیستم از جنس کلیه قطعات نصب شده بر روی سیستم خود آگاه شوید. لوازم ساخته شده از جنس پلی اتیلن و پی وی سی معمولا در برابر اسید مقاوم هستند.
اسیدهای مناسب جهت شستشوی سیستم به شرح زیر می باشد:
– اسید هیدروکلریک
– اسید سولفوریک
– اسید فسفریک

محاسبه زمان تزریق اسید درون سیستم
جهت تزریق اسید درون سیستم می بایست اسید درون کل سیستم نفوذ کرده و کل بخشهای آن را از رسوب شستشو دهد. به همین دلیل باید اطلاعاتی نظیر فاصله محل تزریق تا دورترین عضوسیستم (L) و حداقل سرعت حرکت آب درون لوله آبیاری (V) دراختیار باشد.
با داشتن اطلاعات فوق و با استفاده از فرمول زیر می توانزمان مناسب جهت تزریق اسید به درون سیستم را به نحوی که اثر حل کنندگی اسید در کل سیستم بروز کند بدست می آید:
T=L / V
که در آن: v حداقل سرعت آب درون لوله بر حسب متر بر ثانیه (m/s) ، L فاصله محل تزریق از دورترین خروجی دریپر بر حسب متر (m) و T زمان لازم جهت تزریق اسید درون سیستم
بر حسب ثانیه (s) می باشد.
بدین ترتیب با تزریق اسید در مدت زمان بدست آمده مطمئن خواهیم بود که اسید به تمام بخشهای سیستم راه یافته است.

نحوه کالیبره کردن اسید در آب آبیاری(نسبت اسید موردنیاز در آب)
جهت برآورد نسبت اسید مورد نیاز درآب آبیاری می بایست جهت هر ایستگاه آزمایش جداگانه ای صورت داد. مثال زیر اقدامات لازم جهت انجام آزمایش فوق را تشریح می کند:
آب آبیاری چاهی دارای pH 7.5 می باشد، pH مورد نیاز جهت شستشو معمولا 2 الی 3 می باشد. جهت انجام آزمایش ظرف 10لیتری از آب آبیاری را آماده کرده و با کاغذ مخصوص pH متر، pH آن را اندازه می گیریم (pH=7.5) . در مراحل مختلف و در هر مرحله 1 میلیلیتر از اسید مورد نظر را به ظرف اضافه
کرده و مجددا pH را اندازه میگیریم تا pH مورد نظر به عدد 2 نزدیک شود. در این آزمایش برای 10 لیتر آب 6 میلیلیتر اسید مصرف شد تا pH به عدد 2 برسد. بنابراین نسبت اسید مورد نیاز 600 میلیلیتر به ازای هر 1000 لیتر می باشد.

محاسبه دبی تزریق اسید درون سیستم
با داشتن اطلاعاتی نظیر دبی کل سیستم Q برحسب متر مکعب در ساعت (m3/h) و نسبت اسید مورد نیازR بر حسب میلیلیتر در متر مکعب (ml/m3) می توان میزان دبی مورد نیاز جهت تزریق اسید I بر حسب میلیلیتر در ساعت (ml/h) را مشخص نمود:
I = R . Q
میزان کل اسید مورد نیاز جهت تزریق با استفاده از زمان مورد نیاز بدست آمده از محاسبات پیشین بدست خواهد آمد.
مثال: در سیستم آبیاری مزرعه ای 30 دقیقه زمان لازم است تا آب به دورترین نقطه سیستم برسد. دبی کل سیستم 31 مترمکعب در ساعت و بر اساس آزمایش فوق غلظت اسید مورد نیاز درون سیستم 600 میلیلیتر در متر مکعب می باشد. میزان دبی تزریق اسید به سیستم چه میزان است ؟
I = R . Q , I= 31 . 600 , I = 18,600 ml/h ,
I=18.6 lt/h
بنابراین دبی تزریق اسید می بایست برابر 18.6 لیتر در ساعت باشد و این عمل به مدت 30 دقیقه ادامه داشته باشد. پس میزان کل اسید مورد نیاز ما 9.3 لیتر می باشد.

لوازم مورد نیاز جهت اسید شویی
جهت تزریق اسید به درون سیستم آبیاری همان لوازمی بکار میرود که در هنگام تزریق کود از آنها استفاده می شود مکانیزم سیستمهای آبیاری قطره ای به صورتی است که با راندمان بالای 85 در صد آب مورد نیاز تبخیر و تعرق گیاه را به محیط رشد ریشه ها می رساند همین امر و همچنین ارزش بالای کودهای مورد نیاز گیاه موجب گشته تا از سالها پیش متخصصین تغزیه گیاه به فکر رساندن عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به همین شیوه با راندمان بالا باشند(Fertigation). راههایی که تا کنون جهت تزریق کود و اسید در سیستمهای
آبیاری بکار گرفته شده متنوع می باشد. یکی از بصرفه ترین و موثر ترین این شیوه ها استفاده از ونتوری تزریق کننده (Mazzei Injector) می باشد که با راندمان بسیار بالا و با غلظت کاملا یکنواخت محلول کود را به درون سیستم هدایت می کند. مسئله مهمی که در این پروسه هنگام تزریق کود جلوه می کند درصد حلالیت کود، درجه اشباع و pH آن می باشد.
متاسفانه بکارگیری کودهایی با کیفیت بسیار نازل باعث بروز خساراتی جبران ناپذیر به سیستم آبیاری می شوند. در این
زمینه و قبل از تهیه کود جهت تزریق بدرون سیستم آبیاری می بایست با کارشناسان مربوطه مشورت شود. اخیرا کودهای UNEC علاوه بر تامین نیاز غذایی گیاهان، با پایین آوردن pH آب آبیاری در حد 4-3 باعث عدم رسوب گذاری املاح محلول در آب گشته و علاوه بر آن بتدریج با عث شستشوی رسوبات پیشین نیز
می گردند. این نوع کودها در حال حاضر بسیار مطرح بوده و هر سال استفاده کنندگان از سیستمهای آبیاری مخصوصا سیستمهای قطره ای را به خود جلب می کند

آبیاری قطره‌ای

آبیاری قطره‌ای عبارتست از روشی که طی آن آب با فشار کم از روزنه یا وسیله‌ای به نام قطره چکان از شبکه خارج و به صورت قطراتی در پای بوته ریخته می‌شود. شبکه‌ای که آب را در سراسر مزرعه توزیع می‌نماید به کمک قطره چکان و با فشار کم در روی زمین پاشیده می‌شود. از مشخصات این روش تحویل آب به گیاه با فشار کم در منطقه ریشه‌ها ، در سطح زمین (در زیر خاک) خواهد بود.

مقدمه
روش آبیاری قطره‌ای سالیان دراز در فرانسه و در کشورهای دیگر برای آبیاری در گلخانه‌ها مورد استفاده بوده است. در ایران این روش در دهه پنجاه ابداع شد و سطوح بزرگی با این روش آبیاری شدند ولی با مرور زمان مزایا و معایب این روش مشخص شد. هزینه‌های زیاد و تکنیک‌های نسبتا پیشرفته این روش و نمکها و مواد جامد معلق در آبهای ایران از معایب آبیاری قطره‌ای بوده و باعث شده که کشاورزان کمتر از این روش آبیاری استفاده کنند ولی این دلیل نیست که روش آبیاری قطره‌ای را مطرود بدانیم و در پی رفع معایب آن باشیم.
تشکیلات آبیاری قطره‌ای
منبع آبی ، موتورپمپ ، سیکلون ، فیلترشن ، تانک کود ، مرکز کنترل ، فیلترتوری ، لوله اصلی ، لوله آبرسانی ، لوله‌های جانبی یا لوله‌های فرعی ، قطره چکان.
طرز کار شبکه آبیاری قطره‌ای
آب توسط پمپ از منبع آب به داخل شبکه پمپ شده و ضمن عبور از سیکلون ، شن و مواد خارجی خیلی درشت آن ته نشین می‌شود. در فیلتر بقیه مواد جامد معلق در آب گرفته می‌شود. بخشی از آب وارد تانک کود شده با حل مقداری کود در آب این محلول از انتهای دیگر تانک خارج و مجددا وارد جریان اصلی آب می‌گردد. آب پس از عبور از فیلترتوری وارد لوله‌های توزیع کننده شده و مرکز کنترل این مجموعه را هماهنگ می‌کند. در حال حاضر این روش آبیاری برای محصولات گران قیمت اقتصادی بوده و گیاهان گلخانه‌ای و کلیه گیاهانی که کشت آن زیر پلاستیک صرفه اقتصادی داشته باشد امکان پذیر است. ولی برای غلات ، حبوبات ، گیاهان علوفه‌ای و سایر محصولاتی که قیمت آن پائین است صرف نمی‌کند.
انتخاب قطره چکان
انتخاب قطره چکان مهمترین کاری است که در یک شبکه آبیاری قطره‌ای باید انجام گیرد. انتخاب صحیح باعث می‌شود که هزینه‌های نگهداری به مقدار زیاد کاهش می‌یابد و زیانهای ناشی از مسدود شدن مجرا (هزینه تعویض قطره چکان ، آبیاری نشدن بوته‌هایی که قطره چکان آن بند آمده و در نتیجه کاهش محصول) در بر خواهد داشت.
انواع قطره چکانها
ساده‌ترین قطره چکان لوله‌ای است که در طول آن بفواصل مختلف روزنه‌های بسیار ریزی ایجاد شده و آب از این روزنه‌ها خارج می‌شود.
قطره چکان دکمه‌ای
این قطره چکانها کوچک بوده و دارای دهانه کوچکی به قطر کمتر از یک میلیمتر هستند. با سوراخ کردن لوله‌های آبرسانی فرعی این قطره چکانها در آن سوراخها قرار می‌گیرند. آب از دهانه وروی داخل قطره چکان شده و پس از طی بدنه از دهانه خروجی آن به سطح خاک می‌چکد. از مزایای این قطره چکان ارزانی قیمت آن و سرعت نصب و ساده بودن کار با آنهاست.
قطره چکان با مجرای طولانی
این نوع قطره چکان در مسیر لوله فرعی قرار گرفته و آب از دهانه ورودی وارد قطره چکان شده و پس از طی مسیر مارپیچ طولانی از دهانه خروجی خارج می‌گردد. عیب عمده این قطره چکان احتمال مسدود شدن مسیر در اثر رسوبات نمکی و یا ذرات جامد معلق در آب می‌باشد. این قطره چکان قابل تعمیر نبوده و در اثر انسداد مجرا باید با آب اسید شسته و یا تعویض شود.
قطره چکان صفحه‌ای
‌این قطره چکان از چند صفحه منطبق بر هم تشکیل شده بطوریکه هر صفحه دارای دیواره عرضی عمودی بر صفحات است. آب در مسیر خود ‌این دیواره‌های عرضی را دور زده و از سوراخ انتهایی به صورت قطره خارج می‌شود. مجموعه این صفحات روی هم قرار گرفته و به قطره چکان شکل صندوقی کوچکی می‌دهد.
قطره چکان چند دهانه‌ای
برای آبیاری درختان در باغهای میوه اجبارا از قطره چکانهایی که با فشار زیادتر و با چند دهانه خروجی آب را به پای درخت برسانند استفاده می‌شود. به هر یک از دهانه‌ها لوله باریکی وصل شده و آب را تا فاصله چند متری منتقل می‌نماید. بدین ترتیب با یک یا دو قطره چکان می‌توان نسبت به آبیاری یک درخت اقدام نمود. تعداد این خروجی‌ها از 5-1 متغیر است.
تجمع نمک در آبیار ی قطره‌ای
آب آبیاری دارای مقداری نمک محلول است که ممکن است موجب مسدود شدن مجرای قطره چکانها شود. بعضی وقتها هم این نمکها همراه آب آبیاری وارد منطقه ریشه‌ها شده و زیان فراوانی به گیاه وارد می‌سازد. برای شست و شوی این نمکها به دو روش عمل می‌کنند:

•    در زمستان از آب رودخانه‌ها و یا جریانهای سطحی حاصله از بارندگی یا آبهای اضافی موجود در منطقه برای شست و شوی نمکهای فوق استفاده می‌شود.
•    هر دو سال یکبار زمینهای آبیاری قطره‌ای را با روش کرتی کشت و آبیاری می‌کنند.

مدیریت نگهداری سیستمهای آبیاری و پیشگیری از گرفتگی قطره چکانها

مدیریت نگهداری سیستمهای آبیاری و پیشگیری از گرفتگی قطره چکانها

نحوه گرفتگی فیزیکی:
منابع آبی داری ذرات ماسه به بزرگی دهانه ورودی و خروجی قطره چکانها از مهمترین عواملی هستند که باعث گرفتگی قطره چکانها از نوع فیزیکی می شوند. بنابراین انتخاب نوع قطره چکان نیز در پیشگیری از گرفتگی فیزیکی نقش موثری دارد.
معمولا منابع آبی زیرزمینی می تواند حاوی ذرات شن و ماسه مضر باشد. حتی اگر غلظت ذرات موجود در آب آبیاری به میزان۵۰۰ ppm برسد در صورتی که از سیستم *****اسیون مناسب استفاده شود مشکلی پیش نخواهد آمد.

نحوه گرفتگی بیولوژیکی:
معمولا سلولهای باکتریایی و همچنین جلبکها آنقدر کوچک هستند که براحتی از ***** های آبیاری عبور می کنند و موجب مسدود شدن قطره چکانها در سیستمهای آبیاری قطره ای می گردند.
معمولا سیستمهای آبیاری قطره ای نیز محیط مناسبی جهت رشد اینگونه موجودات هستند. بعلاوه اگر آب آبیاری از منابع آبهای سطحی تامین شود می تواند حاوی خزه، حلزون و قطعات گیاهی باشد که باید از ورودشان به سیستم جلوگیری شود. جهت جلوگیری از ورود ذرات بسیار درشت به سیستم می بایست ازمحفظه های توری مناسب در لوله مکش پمپ استفاده نمود. در مواردی که در بالا به آن اشاره شد وجود یک ***** شن مناسب
قبل از ***** دیسکی اجتناب ناپذیر می باشد.

***** های مناسب جهت مقابله با رسوبات فیزیکی و بیولوژیکی:
۱- هیدروسیکلون:‌ از ***** های اولیه مجموعه سیستم کنترل می باشد و صرفا ذرات شن بزرگتر از ۱ میلیمتر را می تواند جدا سازد. معمولا جهت استفاده از منابع آبهای سطحی با کیفیت نامطمئن، هیدروسیکلون نقش مهمی جهت تصفیه ذرات درشت ایفا می کند. در کل یک هیدروسیکلون می تواند تا ۹۰ درصد ذرات شن و ماسه با دانه بندی متوسط را تصفیه کند.
معمولا بسته به غلظت مواد معلق در آب آبیاری محفظه زیرین آن می بایست بین هر ۳ الی ۱۰ روز یکبار باز بینی شود.

۲- ***** شنی: ***** شن که پس از هیدروسیکلون قرار می گیرد عامل بسیار موثری در تصفیه عوامل آلی و جلبکها می باشد در حالی که می تواند درصد مناسبی از ذرات معلق بزرگتر از ۰٫۵ میلیمتر را نیز در خود نگاه دارد(بسته به اندازه دانه بندی درون *****). میزان جریان عبوری مجاز در ***** های شنی نباید از حدود ۱۰۰۰ لیتر در دقیقه در هر متر مربع مساحت مقطع، تجاوز نماید. در صورت بروز افت فشار معادل حدود ۰٫۸ اتمسفر بین ورودی و خروجی ***** می بایست *****ها شستشو شوند بدین معنی که جریان آب در محفظه ها عکس شده
تا ذرات تصفیه شده مابین دانه های ***** از آن خارج شوند.
باید دقت شود در هنگام شستشو از آب تصفیه شده استفاده گردد. در جدول زیر جدول انواع ***** های شنی ارائه شده است:
شماره ***** شنیجنس دانه های محفظهاندازه متوسط دانه

هامش
۸ذرات گرانیت خرد شده۱٫۵ mm100-140
۱۱ذرات گرانیت خرد شده۰٫۷۸ mm140-200
۱۶ذرات سیلیس خرد شده۰٫۶۶ mm140-200
۲۰ذرات سیلیس خرد شده۰٫۴۶ mm200-230
۳۰ذرات سیلیس خرد شده۰٫۳۴ mm230-400
۳-***** دیسکی یا توری: ***** های دیسکی معمولا جهت جلوگیری از عبور ذرات در شت تر از ۱۰۰ میکرونی یا به عیارتی ذرات بین ۳۰۰ الی ۱۰۰ میکرونی (۰٫۳ -۰٫۱ م م) بکار می روند و در میان ذرات گرفتار شده در این نوع ***** ها می توان انواع شن و ماسه های ریز دانه، ذرات جلبک و مواد ارگانیک عبور کرده از ***** های قبلی را نیز مشاهده نمود.
بنابر این در یک ایستگاه مرکزی در سیستمهای آبیاری قطره ای، این نوع ***** آخرین ***** می باشد و از اهمیت ویژه ای مخصوصا در سیستمهایی که در آن قطره چکانها و یا نوارهای آبیاری قطره ای از حساسیت ویژه ای برخودار هستند، برخوردار می باشد. در کل ***** های دیسکی یا توری با مش مناسب یکی از حساس ترین عضوهای سیستم کنترل مرکزی می باشند. در این نوع سیستم ها پیشنهاد می شود تا در صورت بروز افت فشار به
میزان ۰٫۷ اتمسفر بین دو سر ورودی و خروجی *****، *****شستشو(backwash) شود. شستشو در صورت پکیج بودن سیستم مراحل سهلی داشته و تنها با باز و بسته کردن دو شیر جهت هر ***** به صورت متوالی امکان پذیر می باشد. در غیر این صورت معمولا با باز شدن محفظه آن اقدام به تمیز نمودن دیسکها می شود. اخیرا ***** های دیسکی از نوع تلفیق دیسک های شبکه ای با نام ***** های دیسکی ۳ بعدی این امکان را به مصرف کننده می دهد تا با افزایش سطح جانبی *****اسیون به میزان ۱۰ برابر *****های دیسکی پیشین و افزایش راندمان و کاهش افت فشار، دفعات شستشو در یک دوره کاری کاهش داده شود.

بعلاوه شستشوی دیسکهای شبکه ای در این نوع سیستمها بسیارساده تر از دیسکهای پیشین می باشد.
نکته مهمی که در طراحی سیستمهای *****اسیون می بایست به آن توجه نمود کارایی ***** های مختلف و کاربرد متفاوت آنها می باشد. به عنوان مثال هیچگاه نمی توان بدلیل ریز مش بودن ***** های دیسکی از نصب هیدروسیکلون و ***** شن صرفنظر نمود مگر در مواردی خاص و پس از تحقیق و آزمونهای مختلف به حذف برخی از ***** ها از چرخه *****اسیون اقدام نمود. نحوه گرفتگی شیمیایی:
بیش از ۹۰ درصد گرفتگی های شیمیایی در سیستمهای آبیاری معمولا از دو عامل ‘کربنات کلسیم'(CaCO3) و ‘آهن’ نشات می گیرد. کربنات کلسیم به دو صورت زیر قابل رسوب گذاری می باشد: ۱- تبخیر آب و باقی گذاردن نمکهای موجود در آب که بیشتر در دهانه قطره چکانها صورت می گیرد. ۲- افزایش دما ویا pH که باعث کاهش حلالیت کربنات کلسیم در آب شده و با واکنش با سایر فلزات موجود در آب از جمله Ca با عث رسوب کربناتها در لوله و قطره چکانها می شود. عناصرآهن موجود درآب آبیاری با اکسیداسیون بیولوژیکی مواجه شده و رسوبات
اکسید آهن با رسوب در آب موجب گرفتگی دریپر ها می شود.

تزریق مواد شیمیایی به درون سیستم آبیاری:
موارد ذکر شده در زیر تنها در صورتی که آب آبیاری آنالیزشده در سطح مرزی و خطر قرار دارند پیشنهاد می گردد.
۱- جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم: تزریق دایم اسیدسولفوریک، هیدروکلریک و یا فسفریک جهت نگاه داشتن pH آب آبیاری نزدیک به ۷ و در مواردی که به صورت موضعی هر یک ماه یکبار تزریق صورت می گردد پایین آوردن pH تا حد ۳ و درمواردی که تزریق اسید به منظور بر طرف کردن رسوب تثبیت شده بکار می رود، pH میبایست تا حد ۲ پایین آورده شود. درمواردی که pH به میزان ۳ یا پایین تر می رسد جهت جلوگیری از آسیب دیدن ریشه ها مدت تزریق می بایست نهایتا ۱۵-۲۰ دقیقه باشد. در این مورد قبل از تزریق اسید حتما با
کارشناسان مشورت کنید. . با تزریق اسید حلالیت کربنات کلسیم بالا رفته و امکان رسوب گذاری کربنات کلسیم پایین می آید. قبل از تزریق خورندگی اتصالات آهنی وآلمینیومی توسط اسید می بایست مد نظر قرار گیرد. معمولا اتصالات پلی اتیلن و پی وی سی نسبت به اسید مقاوم هستند.

۲-جلوگیری از رسوب آهن: جهت جلوگیری از رسوب آهن می توان قبل از ورود آب به پمپ آن را به استخر هدایت نموده و عملیات هوادهی صورت گیرد و بدین ترتیب آهن اکسیده شده درکف استخر رسوب نماید. اقدام شیمیایی در این مورد تزریق کلرین به سیستم آبیاری می باشد که در این مورد مسائل زیست محیطی، تثبیت کلرین در خاک و حساسیت گیاهان می بایست درنظر گرفته شود. در مورد میزان و نحوه تزریق کلرین جهت جلوگیری از رسوبات آهن با کارشناسان مشورت شود.

۳-شستشوی گرفتگیهای بیولوژیکی و ارگانیک: جهت جلوگیری از گرفتگی بیولوژیکی در سیستمهای آبیاری تزریق کلرین به صورت دایم به میزان ۱ الی ۲ ppm پیشنهاد میشود. مدت تزریق می بایست برابر با ۱۰ الی ۲۰ دقیقه جهت دور ترین دریپر درسیستم باشد. اگر گرفتگی شروع شده و در مرحله میانی قرار دارد غلظت ۵ ppm پیشنهاد شده و در صورتی که گرفتگی درمرحله بحرانی قرار گرفته باشد با غلظت ۲۰ الی ۳۰ ppm می توان سیستم را شستشو داد. در کل جهت کنترل رشد بیولوژیکیمواد ارگانیک تزریق دوره ای به روزانه ترجیح داده می شود.
با توجه به اینکه سفید کننده های موجود در بازار که به مصارف خانگی میرسد همه جا در دسترس می باشد می توان از این محلول به جای کلرین استفاده نمود به شرطی که به این نکته که سفید کنننده ها دارای کلرین ۵ درصد هستند توجه شود. به عنوان مثال در صورت نیاز به ۰٫۵ لیتر کلرین می بایست ۱۰ لیتر سفید کننده تهیه نمود و در صورت نیاز به تزریق ۱ ppm کلرین می بایست سفیدکننده را به غلظت ۲۰ ppm تزریق نمود.
جهت تست و کنترل شستشوی کامل سیستم، غلظت کلرین در هنگام خروج از دریپر ها می بایست مساوی با غلظت کلرین تزریقی باشد. در کل در مورد تزریق کلرین به سیستم آبیاری می بایست نهایت دقت صورت پذیرد تا اثرات سوء آن بر محیط زیست،تثبیت در خاک و حساسیت گیاه کنترل شود.

تزریق کودهای محلول در آب در سیستمهای آبیاری:
مکانیزم سیستمهای آبیاری قطره ای به صورتی است که با راندمان بالای ۸۵ در صد آب مورد نیاز تبخیر و تعرق گیاه را به محیط رشد ریشه ها می رساند همین امر و همچنین ارزش بالای کودهای مورد نیاز گیاه موجب گشته تا از سالها پیش متخصصین تغزیه گیاه به فکر رساندن عناصر غذایی مورد نیازگیاه به همین شیوه با راندمان بالا باشند(Fertigation).
راههایی که تا کنون جهت تزریق کود در سیستمهای آبیاری بکارگرفته شده متنوع می باشد. یکی از بصرفه ترین و موثر ترین این شیوه ها استفاده از ونتوری تزریق کود(Mazzei Injector) می باشد که با راندمن بسیار بالا و با غلظت کاملا یکنواخت محلول کود را به درون سیستم هدایت می کند.مسئله مهمی که در این پروسه بسیار مهم جلوه می کند درصد حلالیت کود، درجه اشباع و pH آن می باشد. متاسفانه بکارگیری کودهایی با کیفیت بسیار نازل باعث بروز خساراتی جبران ناپذیر به سیستم آبیاری می شوند. در این زمینه و قبل از تهیه کود جهت تزریق بدرون سیستم آبیاری می بایست با کارشناسان مربوطه مشورت شود. اخیرا کودهای UNEC علاوه برتامین نیاز غذایی گیاهان، با پایین آوردن pH آب آبیاری درحد ۴-۳ باعث عدم رسوب گذاری املاح محلول در آب گشته و
علاوه بر آن بتدریج با عث شستشوی رسوبات پیشین نیز می گردند. این نوع کودها در حال حاضر بسیار مطرح بوده و هرسال استفاده کنندگان از سیستمهای آبیاری مخصوصا سیستمهای قطره ای را به خود جلب می کند.
•دلایل گرفتگی قطره چکانها

گرفتگی و علایم آنها در سیستمهای آبیاری قطره ای علل مختلفی دارد :
۱-گرفتگی فیزیکی (رسوبات معلق غیر محلول)
۲-گرفتگی بیولوژیکی و مواد آلی (باکتری ها وجلبک)
۳-گرفتگی شیمیایی (مواد محلول در آب)
گرفتگی در سیستم آبیاری می تواند همزمان هر سه نوع موارد بالا را شامل شود. ولی در کل دلیل گرفتگی در سیستم آبیاری بستگی به نوع منبع تامین آب در آن سیستم دارد. منابع آب در سیستمهای آبیاری دو گروه هستند :
-منابع زیر زمینی نظیر چاههای آب عمیق و نیمه عمیق
-منابع آب سطحی مانند رودخانه ها ، کانالهای رو باز و شبکه های آبیاری

•آنالیز آب آبیاری
با آزمایش آب آبیاری و آنالیز آن که معمولا در آزمایشگاه های آب و خاک سراسر کشور صورت می پذیرد می توان تصمیم لازم در مورد چگونگی مدیریت سیستم *****اسیون و شستشوی شیمیایی لوله های آبیاری به صورتی که باعث رسوب برداری از لوله ها و قطره چکانها می گردد را عملی نمود. بنابر این در اولین قدم می بایست نتیجه آب آبیاری بهمراه آنالیز آن را در دست داشت.
در جدول زیر پارامتر های لازم جهت کنترل آب آبیاری از هر گونه ذرات مضر مشخص شده است. البته باید در نظر داشت که در صورتی که آب آبیاری از عمق بیش از ۳۰ متری تامین می شود، پارامتر ‘جمعیت باکتریایی’ کم اهمیت و زمانی که آب از منبع سطحی تامین می شود، پارامتر سولفید هیدروژن کم اهمیت خواهند شد.
پارامتر های اندازه گیری شده و قابل تحلیل در نتایج آنالیز آب آبیاری
میزان پر خطر
شرایط مرزی
میزان بی خطر
پارامتر
>100 ppm
۵۰-۱۰۰ ppm
<50 ppm
ذرات فیزیکی معلق
>7.5
۷٫۰ – ۷٫۵
<7.0
pH
>2000 ppm
۵۰۰ – ۲۰۰۰ ppm
<500 ppm
مواد محلول
>1.5 ppm
۰٫۱ – ۱٫۵ ppm
<0.1 ppm
Mn
>1.5 ppm
۰٫۱ – ۱٫۵ ppm
<0.1 ppm
Fe
>2.0 ppm
۰٫۲ – ۲٫۰ ppm
<0.2 ppm
HS
>300 ppm
۱۵۰ – ۳۰۰ ppm
<150 ppm
سختی(CaCO3)
>500,000 c/l
۱۰۰,۰۰۰ – ۵۰۰,۰۰۰ c/l
<100,000 c/l
جمعیت باکتریایی*
واحد در هر لیتر آب آبیاری *c/l =
یک در ملیون یا میلی گرم در لیترppm =

سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی بدون تزریق ترفلان با استفاده از لوله های قطره چکاندار تورو(سیستم محافظ ریشه)

در سیستم های قبلی آبیاری قطره ای ، لوله ها و قطره چکانها در روی زمین کار گذاشته می شوند که در 30 سال پیش با توجه به اینکه آبیاری قطره ای سیستم نوپایی بود این انتخاب با توجه به دلیل سبک بودن و کیفیت وسایل موجود یک انتخاب عاقلانه بود. امروزه با طراحی نسل جدید قطره چکانهای تنظیم کننده فشار و استانداردهای تصفیه و برنامه های نگهداری و تعمیرات نگرانی در ارتباط با مسدود شدن قطره چکانها وجود ندارد و فقط نگرانی در مورد ورود ریشه به داخل قطره چکانها می باشد. سیستم محافظ ریشه کلید موفقیت آبیاری قطره ای زیر سطحی می باشد. در تکنولوژی سیستم محافظ ریشه وجود ترفلان در داخل قطره چکانها جلوی رشد ریشه را در آن می گیرد .

کاربرد

این سیستم در شرایط جغرافیایی سخت و نامناسب برای آبیاری محصولات مختلف مناسب می باشد.این سیستم قابلیت کار با فشارهای مختلف را داراست که امکان استفاده در جاهای با شیب تند را نیز فراهم می­آورد.

اجزاء سیستم

سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی دارای اجزاء اساسی مشابهی با سیستم آبیاری قطره ای سطحی است. این اجزاء شامل سیستم تصفیه و بهبود کیفیت آب،تزریق کود شیمیایی ، شیرهای هواگیری و دریچه های شستشو می باشد. به علاوه این سیستم نیاز به یک سیستم تخلیه خلاء(یا هوادهی به سیستم)دارد تا از ورود گل ولای به داخل قطره چکانها در هنگامی که سیستم خاموش می­شود جلوگیری کند.
مزایای آبیاری قطره­ای زیر سطحی (سیستم محافظ ریشه)
1.صرفه جویی اساسی در مصرف آب :بهبود بازدهی سیستم که در نتیجه برنامه ریزی آبیاری کوتاه مدت و تکرار شونده کاملا منظم حاصل می شود ، از هدر رفت ثقلی آب جلوگیری کرده و فقط آب مورد نیاز گیاه را تامین می کند .این امر با افزایش محدوده ظرفیت زراعی و نیز حذف تبخیر آب از سطح زمین و همچنین کاهش رسوب و املاح باعث افزایش بازدهی تا 98 درصد آب مصرفی می گردد. در مقایسه دو سیستم، در آبیاری یک قطعه زمین با مقدار آب مساوی، سیستم آبیاری قطره­ای زیر سطحی 46 درصد حجم بیشتری از خاک را نسبت به سیستم آبیاری قطره­ای سطحی خیس می کند. این به این معنا می باشد که در آبیاری زیر سطحی نقطه اشباع کمتر از آبیاری رو سطحی می باشد که این کم بودن نقطه اشباع نه تنها به اندازه کافی اجازه ورود هوا به داخل خاک را می­دهد بلکه با بهبود حرکت مویینگی از هدر رفت ثقلی آب جلوگیری میکند.

2.محصول سالمتر با کیفیت بهتر :با استفاده از آبیاری قطره ای زیر سطحی، سطح خاک اطراف گیاه خشک می ماند که در نتیجه آن شیوع بیماریهای قارچی – که با رطوبت خاک زیر سطح سایه انداز گیاه رابطه مستقیم دارد – کاهش می یابد. و نیز به دلیل اینکه آب و مواد غذایی لازم برای گیاه مستقیما در منطقه احاطه شده توسط ریشه گیاه و در فاصله های زمانی منظم و کوتاه قابل دسترس می باشد، استرس روی گیاه به شدت کاهش یافته و باعث رشد گیاه سالم می­گردد.
3.بهبود گردش هوا در خاک :با استفاده از این سیستم ذرات ریز خا ک به سمت پایین شسته نمی شوند و در نتیجه اثر خا ک فشرده شده بر روی ریشه کمتر و باعث رشد بهتر آن می شود.
4.استفاده کمتر از مواد شیمیایی و انجام عملیات کود رسانی بدون ایجاد خطر و با بیشترین راندمان: قطره چکان های زیر سطحی مواد شیمیایی را مستقیما در اختیار ریشه گیاه قرار می دهند که باعث می شود کمترین تماس با سطح رویه خا ک و آلودگیهای ناشی از آن را داشته باشد. بر خلاف آبیاری سطحی، استفاده از حجم بالای آب آبیاری در این سیستم باعث شسته شدن و از دسترس خارج شدن مواد شیمیایی و آفت کش ها نشده ، بلکه باعث افزایش راندمان این مواد نیز می گردد و همچنین خشک بودن سطح خاک از جوانه زدن علف های هرز جلوگیری کرده و در نتیجه نیاز به علف کش ها را کاهش می دهد.
5.طول عمر بیشتر سیستم :قطره چکانهای سیستم محافظ ریشه از پلیمرهای بادوام و مقاوم ساخته شده است . همچنین وقتی این لوله ها در زیر زمین نصب می­شود از تاثیرات تغییرات دما و اشعه ماوراءبنفش خورشید و نیز صدمات مکانیکی و رفت و آمد ماشین آلات در امان می­ماند.
6.عدم رسوب املاح و تشکیل جلبک: وقتی قطره چکانها در زیر زمین نصب شوند به دلیل اینکه تبخیر اطراف آنها وجود ندارد از جمع شدن املاح و نمکها و بی­کربناتها جلوگیری میشود. همچنین به دلیل اینکه اطراف قطره چکان نور نیست امکان رشد جلبک ها هم وجود ندارد.
7.نیاز به نیروی کارگری کمتر: در این سیستم به دلیل اینکه رشد علف هرز و بیماریهای گیاهی کمتر است و همچنین نیاز به نگهداری و تعمیرات کمتری دارد در نتیجه نیروی کارگری کمتری نیاز بوده و این باعث کاهش هزینه های جاری سیستم می­شود.
همچنین به دلیل اینکه سطح خاک خشک می باشد کلیه عملیات کشاورزی را بدون در نظر گرفتن برنامه آبیاری می توان انجام داد.

شرکت گردونه سبزفام بنیانگذار سیستم آبیاری زیرسطحی در ایران با کارگذاری بیش از 3000 کیلومتر لوله آبیاری زیرسطحی تنها شرکتی است که سیستم را در صورت عقد قرارداد نگهداری سالیانه تا 20 سال ضمانت می کند

مقاله آبیاری زیرسطحی-مجله دامپروران-مهرماه 1388